1786年8月25日，路德维希在法国的斯特拉斯堡出生。他是巴伐利亚第一任国王
马克西米利安一世和他的第一任妻子黑森-达姆斯塔特的
奥古斯特·威廉明妮公主的长子。当他出生时，他的父亲正在斯特拉斯堡的法国军队内任职。他的名字路德维希来源于他的教父法国国王
路易十六。
1795年4月1日，他的父亲继承了路德维希的伯父卡尔二世的茨韦布吕肯公爵的爵位。1799年2月16日，随着
卡尔·特奥多尔的去世，维特尔斯巴赫家族苏尔茨巴赫支系彻底断绝，他的父亲又获得了巴伐利亚选帝侯、莱茵普法尔茨伯爵和贝格公爵的头衔。1806年1月1日，其父得到了巴伐利亚国王的假定头衔。
1810年10月12日，当时还是
王储的他与萨克森-希尔德堡豪森的
特蕾泽公主结婚，为这场婚姻在
慕尼黑举行的庆祝活动演变成了一年一度的
慕尼黑啤酒节（Oktoberfest）。1825年，路德维希的父亲马克西米利安一世去世，他继承了他父亲的巴伐利亚王位。为了加快新增加的国土与原巴伐利亚国土的一体化，他在巴伐利亚国王的头衔前又附加了法兰克尼亚和施瓦本公爵的称号。
路德维希一世是一位古典艺术的爱好者。在他的
王储时代，就开始收购艺术品，尤其是古希腊、古罗马的艺术珍宝，并与当时许多艺术大家保持联系。婚后不久，他倡议兴建了
慕尼黑古代雕塑展览馆用于展览他收藏的古希腊、古罗马雕塑。登基后他将慕尼黑建设成一个艺术的城市：他将当时著名的艺术家和建筑家如
利奥·冯·克伦泽、彼得·冯·柯内留斯（Peter von Cornelius）等招揽至慕尼黑；修建了
路德维希大街和
慕尼黑王宫；1853年又兴建了新美术馆（Neue Pinakothek）；并于1826年将巴伐利亚国立大学从
兰茨胡特迁到了慕尼黑。现今慕尼黑的许多建筑都是路德维希一世时代的产物。
路德维希一世也鼓励工业的发展。他下令建造了德国的第一条铁路（1835年，从
纽伦堡至菲尔特），取名“巴伐利亚路德维希铁路”（Bayerische Ludwigsbahn）；随后建立了第二条，从
路德维希港到贝克斯巴赫的“普法尔茨路德维希铁路”。他还发起了连接
美因河和多瑙河的路德维希运河的修建，从而将
北海和
黑海连接了起来。
路德维希一世执政之初，他的政治倾向较为宽松。路德维希一世支持希腊独立战争，1832年，他的次子奥托被选为希腊国王。1830年法国七月革命以及欧洲革命运动日益发展后，他的政治倾向日益反动。普法尔茨人民与巴伐利亚当局的矛盾日益加深，于1832年在普法尔茨爆发了汉巴赫节起义。路德维希一世加强了书刊、信件的检查机制，这遭到了人民的普遍反对。他生性风流，
宁芬堡宫中美女画廊的36位美女见证了这段历史，与情妇洛拉·蒙特兹的绯闻加深了人民的反抗情绪。最终路德维希一世在欧洲1848年革命中被迫退位，让位给长子
马克西米利安二世。