Единственные сведения о дате рождения Боголюбского (ок. 1111 года) содержатся в написанной через 600 лет «Истории» Василия Татищева. По той же причине датой рождения его отца, Юрия Долгорукого, считался 1090 год, но согласно более поздним исследованиям, дата рождения Юрия была пересмотрена (1099—1100 годы), исходя из того, что Юрий был старшим братом Андрея (род.1102) и, возможно, Романа Владимировичей. Соответственно год рождения Андрея (2-го сына Юрия) может быть пересмотрен в сторону 1120/1125 годов. Впервые Андрей упоминается в летописи в 1146 году. В 1160 году одна дочь Боголюбского (Ростислава) была выдана замуж за Святослава Вщижского, а в 1168 году умерла другая дочь (имя неизвестно), будучи замужем за Олегом Святославичем Стародубским.
В 1146 году Андрей вместе со старшим братом Ростиславом изгнали из Рязани союзника Изяслава Мстиславича — Ростислава Ярославича, тот бежал к половцам.
В 1149 году, после занятия Юрием Долгоруким Киева Андрей получил от отца Вышгород, участвовал в походе против Изяслава Мстиславича на Волынь и проявил удивительную доблесть при штурме Луцка, в котором был осаждён брат Изяслава Владимир. Луцк взять не удалось. После этого Андрей временно владел Дорогобужем на Волыни.После смерти отца (1157) стал князем Владимирским, Ростовским и Суздальским. Став «самовластцем всей Суздальской земли», Андрей Боголюбский перенёс столицу княжества во Владимир. В 1158—1164 годах Андрей Боголюбский пристроил к Владимирскому кремлю так называемый Новый город — земляную крепость с двумя воротными башнями из белого камня. До наших дней из пяти внешних ворот крепости уцелели одни — Золотые Ворота, которые были окованы золочёной медью. Был построен великолепный Успенский собор и другие церкви и монастыри. В это же время под Владимиром вырос укреплённый княжеский замок Боголюбово — основная резиденция Андрея Боголюбского, по названию которой он и получил своё прозвище. При князе Андрее была построена знаменитая Церковь Покрова на Нерли недалеко от Боголюбова. Вероятно, под непосредственным руководством Андрея в 1156 году была построена крепость в Москве (согласно летописи, эту крепость строил Долгорукий, но он в это время находился в Киеве).
По известию Лаврентьевской летописи, Юрий Долгорукий взял крестное целование с главных городов Ростово-Суздальского княжества на том, что княжить в нём должны его младшие сыновья, по всей вероятности, рассчитывая на утверждение старших на юге. Андрей на момент смерти отца уступал в старшинстве по лествичному праву обоим главным претендентам на киевское княжение: Изяславу Давыдовичу и Ростиславу Мстиславичу. Удержаться на юге удалось лишь Глебу Юрьевичу (с этого момента Переяславское княжество обособилось от Киева), с 1155 года женатому на дочери Изяслава Давыдовича, и ненадолго — Мстиславу Юрьевичу (в Поросье до окончательного утверждения в Киеве Ростислава Мстиславича в 1161 году). Остальным Юрьевичам пришлось покинуть Киевскую землю, но незначительный удел (Кидекша) на севере получил только Борис Юрьевич, умерший бездетным уже в 1159 году. Кроме того, в 1161 году Андрей выгнал из княжества свою мачеху, греческую царевну Ольгу, вместе с её детьми Михаилом, Васильком и семилетним Всеволодом. В Ростовской земле было два старших вечевых города — Ростов и Суздаль. В своём княжестве Андрей Боголюбский пытался уйти от практики вечевых сходок. Желая править единолично, Андрей прогнал из Ростовской земли вслед за своими братьями и племянниками и «передних мужей» отца своего, то есть больших отцовых бояр. Содействуя развитию феодальных отношений, опирался на дружину, а также на владимирских горожан; был связан с торгово-ремесленными кругами Ростова и Суздаля.
В 1160 году Андрей предпринял неудачную попытку учредить для своего княжества независимую от киевской митрополию. Но Константинопольский патриарх Лука Хрисоверг отказался посвятить Феодора, Андреева кандидата, и в митрополиты, и в ростовские епископы, поставив епископом византийца Леона. Некоторое время в епархии имело место фактическое двоевластие: местопребыванием Феодора являлся Владимир, Леона — Ростов. В конце 1160-х годов Андрею пришлось отправить Феодора к киевскому митрополиту Константину, где его подвергли жестокой расправе — низложенному епископу урезали язык и отрубили правую руку.
Андрей Боголюбский сознательно стремился сделать свой стольный город Владимир равноценным Киеву в архитектурном отношении, приглашал для строительства владимирских храмов западноевропейских зодчих. Тенденция к большей культурной самостоятельности прослеживается и во введении им на Руси новых праздников, не принятых в Византии. По инициативе князя, как предполагают, были учреждены в Русской (Северо-восточной) церкви новые местные праздники Всемилостивому Спасу (1 августа) и Покрова Пресвятой Богородицы (1 октября по Юлианскому календарю).
По смерти Ростислава (1167) старшинство в роду Рюриковичей принадлежало прежде всего Святославу Всеволодовичу черниговскому, правнуку Святослава Ярославича (старшими в роду Мономаховичей были правнуки Всеволода Ярославича Владимир Мстиславич, затем сам Андрей Боголюбский). Мстислав Изяславич Волынский занял Киев, выгнав своего дядю Владимира Мстиславича, и посадил в Новгороде своего сына Романа. Мстислав стремился сконцентрировать управление Киевской землёй в своих руках, чему воспротивились его двоюродные братья Ростиславичи из Смоленска. Андрей Боголюбский воспользовался разногласиями и послал войско во главе со своим сыном Мстиславом, к которому присоединились союзники: Глеб Юрьевич, Роман, Рюрик, Давыд и Мстислав Ростиславичи, Олег и Игорь Святославичи, Владимир Андреевич, брат Андрея Всеволод и племянник Андрея Мстислав Ростиславич. Карамзин упоминает среди союзников Андрея, участвовавших в походе, князя полоцкого и дружины муромо-рязанских князей. Союзники Мстислава Киевского (Ярослав Осмомысл галицкий, Святослав Всеволодович черниговский, Ярослав Изяславич луцкий, Иван Юрьевич туровский и Всеволодовичи городенские) не предприняли деблокирующего удара под осаждённый Киев. 12 марта 1169 года Киев был взят «копьём» (приступом). Два дня суздальцы, черниговцы, смоляне и полочане грабили «мати руских городов», чего прежде в княжеских войнах никогда не случалось. Множество киевлян были уведены в плен. В монастырях и церквах воины забирали не только драгоценности, но и всю святость: иконы, кресты, колокола и ризы. «Митрополия» (Софийский собор) была разграблена наравне с другими храмами. «И бысть в Киеве на всих человецах стенание и туга, и скорбь неутишимая». В Киеве вокняжился младший брат Андрея Глеб Юрьевич Переяславский, сам Андрей остался во Владимире.
Деятельность Андрея оценивается большинством историков как попытка «произвести переворот в политическом строе Русской земли». Андрей Боголюбский впервые изменил представления о старшинстве в роду РюриковичейПоражение войск Андрея Боголюбского при попытке захватить Киев и Вышгород в 1173 году усилило конфликт Андрея с видными боярами (недовольство которых проявлялось ещё во время неудачного похода войск Боголюбского против волжских булгар в 1172 году) и привело к заговору приближённых бояр против Андрея Боголюбского, в результате которого он в ночь с 28 на 29 июня 1174 года был убит своими боярами. Подробный рассказ об убийстве князя («О убьении Андрееве») был записан очевидцем или со слов очевидцев и сохранился в пространной редакции в составе Киевской летописи, в краткой — в составе Владимирской. Точность этого рассказа подтвердило обследование останков князя, произведённое в 1934 году.
Историк В. Д. Сиповский приводит, согласно Ипатьевской летописи, обстоятельства убийства князя Андрея в княжеском замке в Боголюбово. Заговорщики (бояре Кучковичи, которые были родственниками Боголюбского и некоторое время владели землями на месте будущего города Москвы), сначала спустились в винные погреба, там выпили вина, потом подошли к спальне князя. Один из них постучал. «Кто там?» — спросил Андрей. «Прокопий!» — отвечал стучавший (назвав имя одного из любимых князевых слуг). «Нет, это не Прокопий!» — сказал Андрей, хорошо знавший голос своего слуги. Дверь он не отпер и бросился к мечу, но меч святого Бориса, постоянно висевший над княжеской постелью, был предварительно похищен ключником Анбалом. Выломав дверь, заговорщики бросились на князя. Сильный Андрей Боголюбский долго сопротивлялся. Наконец, израненный и окровавленный, он упал под ударами убийц. Злодеи подумали, что он мёртв, и ушли. Князь очнулся, спустился из своей спальни по лестнице и попытался скрыться за лестничным столбом. Его отыскали по кровавому следу. Убийцы кинулись на него. Андрей в конце молитвы произнёс: «Господи, в руки Твои предаю дух мой!» и скончался. Предполагаемое место убиения князя Андрея, находящееся под лестницей лестничной башни, соединённой переходом с Богородице-Рождественским собором Боголюбского монастыря, сохранилось до настоящего времени.
Тело князя лежало на улице, пока люд грабил княжеские хоромы. Согласно Ипатьевской летописи, тело князя остался взять лишь его придворный, киевлянин Кузьмище Киянин, который отнёс его в церковь. Только на третий день после убийства игумен Арсений отпел великого князя. Игумену Феодулу (настоятель владимирского Успенского собора и предположительно наместник епископа Ростовского) с клириками Успенского собора было поручено перенести тело князя из Боголюбова во Владимир и похоронить в Успенском соборе. Другие представители высшего духовенства, видимо, не присутствовали на службе.
В Сказании 6683 года об убиении Андрея Боголюбского некоторые черты напоминают смерть короля лангобардов Альбоина, а другие — смерть великого князя Михаила Ярославича Тверского.
Смерть и канонизация
Вскоре после убийства Андрея в княжестве развернулась борьба за его наследство, причём его уже единственный в то время сын не выступал в качестве претендента на княжение, подчинившись лествичному праву.
В 2015 году при реставрации Спасо-Преображенского собора в Переславле-Залесском была открыта надпись XII века, содержавшая текст: «Месяца июня 29 убиен бысть князь Андрей своими паробкы (слугами), овому вечная память, а сим — вечная мука», имена 20 заговорщиков — убийц князя (начиная с имён Кучковичей: Пётр, Амбал, Яким, упоминаемых в летописях), описание обстоятельств убийства и фразу: «Си суть убийцы великого князя Андрея, да будут прокляты». С помощью 3D-моделирования определили написание через «ц» отчества одного из зачинщиков заговора, Якима, — Куцкович. Это делает вероятным новгородское происхождение его отца Кучки. У заговорщика Ефрема отчество Моизич возводят к арабскому имени Му’изз. Он мог быть потомком мусульманина. Редчайшее имя Стырята, ещё одного убийцы князя, ранее встречалось в крупнейшей древнерусской глаголической надписи, найденной в 2017 году при раскопках руин церкви Благовещения на Рюриковом городище.
Князь был канонизирован Русской православной церковью около 1702 года в лике благоверного. Память 4 (17 июля). Мощи Андрея Боголюбского находятся в Андреевском приделе Успенского собора во Владимире.