אביו: ר' שלמה.
אמו: שרה.
בנו: משה.
מוריו: ר' בצלאל אשכנזי (בעל "שיטה מקובצת"), ר' דוד בן זמרא [הרדב"ז], המקובל רבי משה קורדובירו [הרמ"ק], ר' קלמן קלונימוס הברקשטן, ר' שלמה שלומיל.
מתלמידיו: ר' אליהו די וידאש, ר' גדליה הלוי, ר' חיים ויטאל, ר' יונתן סאגיס, ר' יוסף טובול המוגרבי [המערבי], ר' יצחק כהן אשכנזי, ר' ישראל סרוק, ר' משה אלשיך, ר' משה משלים, ר' שלמה אלקבץ, ר' שמואל אוזידה.

לאחר שר' שלמה עלה יחד עם מורו (ר' קלמן קלונימוס) מליטא לארץ ישראל, קהילת היהודים בירושלים הוסיפה לו [ולכל העולים עמו] את הכינוי 'אשכנזי' על שם מוצאו מאשכנז ואליהו הנביא הבטיח לו כי זוגתו תלד בן שיגלה את סודות התורה אולם הזהיר אותו להמתין לבואו ביום הברית.
בשנת ה'רצ"ד נולד לו בן ובהתאם לאזהרת אליהו הנביא המתין לבואו ביום הברית. לאחר המתנה ארוכה אליהו הנביא הופיע, גילה לו כי ניסה אותו לראות אם ימתין להופעתו וכעת הוא ישב יחד עמו כסנדק אולם איש מהנוכחים לא יראנו. בהתאם לציווי אליהו הנביא ניתן לילד השם 'יצחק' ומילדותו ניכר בכישרונות מיוחדים ובזיכרון מופלא. בגיל 3 כבר התפלל מתוך סידור תפילה ובגיל צעיר החל לשקוד על לימוד התורה בבית המדרש יחד עם גדולי ירושלים. כעבור תקופה קצרה התייתם מאביו ובשנת ה'ש"ח לאחר פטירת ר' קלמן קלונימוס הברקשטן שתמך בו ובאמו כלכלית ורוחנית, עברה אמו להתגורר עם כל ילדיה בבית אחיה העשיר (ר' מרדכי פרנסיס) במצרים.
על אף גילו הצעיר למד בישיבת הרדב"ז. בגיל 15 נשא לאישה את בת דודו (ר' מרדכי פרנסיס) ובהוראת הרדב"ז החל ללמוד עם ר' בצלאל אשכנזי. דודו דאג לפרנסתו ובמשך 7 שנים התבודד עם מורו (ר' בצלאל אשכנזי) ושקד על לימוד המשנה, התלמוד הבבלי והירושלמי, ספרי וספרא. כאשר הגיעו לידיו כתבי יד של ספר 'הזוהר' ביקש את הסכמת הרדב"ז והחל ללמוד את תורת הנסתר. לאחר שר' בצלאל עלה לארץ ישראל, התבודד במקום מרוחק מהישוב על שפת הנילוס ובמשך 6 שנים היה שב לביתו לזמן קצר רק בערבי שבת, ערך תעניות דיבור, התפלל בדמעות וביקש כי מן השמיים יסייעו לו להגיע למדרגות רוחניות נעלות. לאחר שזכה לרוח הקודש, נגלה אליו אליהו הנביא ללמדו סתרי תורה, כתב פירוש על 'ספרא דצניעותא' [המיוחס ליעקב אבינו] והגיע עם משפחתו להילולא של רבי שמעון בר יוחאי במירון על מנת לספר את בנו בהגיעו לגיל 3.
התבודד ולמד עם אליהו הנביא 7 שנים נוספות ובהגיעו לגיל 36 גילה לו אליהו הנביא כי בעוד שנתיים יפטר מהעולם ועליו לעלות לארץ ישראל להתיישב בצפת וללמד את ר' חיים ויטאל את כל סתרי התורה שלמד.
בשנת ה'ש"ל עלה לארץ ישראל יחד עם אשתו, בניו ואמו. התגורר בצפת, לפרנסתו פתח בית מסחר ולמד יחד עם תלמידי הרמ"ק. בעת הלוויה של הרמ"ק אמר לנושאי המיטה כי עמוד הענן שהלך לפני מיטת הרמ"ק המשיך ונעצר במקום אחר ובו עליהם לכרות את הקבר ולא במקום בו הם נעצרו. תלמידי הרמ"ק זכרו את דבריו טרם פטירתו, כי זה שיראה את עמוד הענן ההולך לפני מיטתו יהיה להם לרב ומנהיג במקומו ולהפצרותיהם החל האר"י ללמדם את תורת הקבלה למרות ההתנגדות לשיטתו החדשה ודרישת הרדב"ז שיפסיק. כעבור 6 חודשים שב ר' חיים ויטאל מדמשק (סוריה) ולאחר שבחן את ידיעותיו בתורת הקבלה, קיבל עליו את מרותו, פרסם את גדולתו, קיבץ עשרה מגדולי תלמידיו של הרמ"ק להם ניתן הכינוי "גורי הארי" ואותם החל האר"י ללמד את חכמת הקבלה בהתבודדות בהרים ובשדות הסמוכים לצפת. לימד ללא כל ספר לפניו ובמהלך הלימוד נטף זיעה מרוב מאמץ. בערב שבת נהג לצאת עם תלמידיו מחוץ לעיר ולקבל את השבת בתפילה וייחודים. נודע כאמיד ודאג לפרנסת תלמידיו, העניק צדקה ביד רחבה ובמיוחד בעשרת ימי תשובה. לימד את מספר הצומות שיש לצום [לאחר עשיית תשובה] לכמה עוונות וחטאים [היות והתענית הוא במקום הקורבן שהקריבו בבית המקדש]. טען כי בעת בריאת העולם המציאות הגשמית לא יכלה לקלוט את כל הטוב הא-לוקי וכל יהודי יכול בעזרת תפילה, מצוות ומעשים טובים לגלות מחדש את אותם ניצוצות א-לוקיים שהתפזרו בעולם ולהעלותם בחזרה לקדושה ושלמות ובכך להביא גאולה לכל העולם.
הקפיד לישון בצהרי יום השבת וטען כי שינה זו מועילה לנשמה שלא כבימי החול. באחד השבתות ר' חיים ויטאל מצא אותו ישן ושפתיו התנועעו תוך כדי שינה, לאחר שהתעורר גילה לו כי עסק בישיבה של מעלה בפרשת בלק ואילו היה דורש יום וליל במשך 80 שנה, לא היה יכול להשלים את כל אשר שמע.
השיא את בתו לבנו של ר' יוסף קארו. בכל ימות השנה התפלל בבית כנסת העתיק של קהילת הספרדים "כנסת של אליהו" אולם בשלושת הרגלים, בראש השנה וביום הכפורים התפלל עם קהילת האשכנזים.
נמנה על עשרת הממונים מטעם רבני העיר שהדריכו והשגיחו על אורחות חייהם של בני הקהילה בצפת. חס על ברואיו של הקב"ה ונזהר שלא להרוג אפילו רמשים שציערו אותו כגון זבובים, כינים ופרעושים ולמרות ששכניו הציקו לו, נזהר שלא להענישם היות וידע כי הינם גלגול של דתן ואבירם.
ברוח קודשו גילה את מיקומם של רבים מקברי התנאים והאמוראים, הנהיג את מנהג ההשתטחות על קברי צדיקים וכאשר רצה לשאול תנא או נביא רז כלשהוא השתטח על קברו, כיוון בשמות קודש וקיבל תשובות לשאלותיו.
היה בקי במקרא, משנה, תלמוד, מדרשים, מעשה בראשית, מעשה מרכבה, שיחת אילנות, שיחת עופות, שיחת מלאכים, סודות שמספרים הדוממים והאש, חכמת הפרצוף והיד ופתרון חלומות. ידע את העתיד להיות, הכיר בריח הבגדים את מעשי האדם, ראה במצח האדם את כל אשר עשה, ידע את מחשבותיו ומה היו חלומותיו, מה היו חטאיו בגלגול שעבר ואיזה עניין בא לעולם לתקן. ראה את נשמות הצדיקים ולמד עמן את סודות התורה, בשעת נעילה של יום הכפורים ידע מי יחיה ומי ימות באותה שנה, ראה את הנשמות בצאתן מהגוף ובעלותן בערב שבת לגן עדן.
חיבר פיוטים בלשון ארמית ושמו חתום בהם: "אזמר בשבחין" [להאזנה] - לסעודת ערב שבת, "אסדר לסעודתא" [להאזנה] - לסעודת שבת בבוקר, "בני היכלא" - לסעודה שלישית של שבת (לאחר תפילת מנחה), "יום זה דר במרומים" – לתפילת שחרית של ראש השנה.
תלמידיו כינו אותו – האר"י [ר"ת: האשכנזי ר' יצחק]. למרות בקשותיהם לא כתב ספרים וטען כי במהלך הלימוד מתגלים לו סודות גדולים ועמוקים נוספים שאינו יכול ללמדם, וציוה על ר' חיים ויטאל בלבד לכתוב את דבריו. בשנת ה'של"ב הזהיר בעת שלימד את אחד המאמרים בספר "הזוהר" כי גם משה רבנו ורשב"י לא גילו את כל הסודות העמוקים היות וקיימת בכך סכנה גדולה, אולם ר' חיים ויטאל הפציר בו לגלות ולאחר שגילה את הסודות פרץ בבכי, קרא 'ברוך דיין האמת' ואמר לתלמידיו כי נגזר על בנו למות תוך שבעה ימים.
כעבור זמן לא רב שוב הזהיר את ר' חיים ויטאל כי אין לו רשות מן השמים לגלות את הסוד שבפרשת מצורע בספר "הזוהר" ואם יגלה לו יתחרט על בקשתו, אולם ר' חיים ויטאל לא העלה בדעתו את חומרת הדבר ולאחר שהאר"י גילה לו את הסוד הוסיף ואמר כי נגזר עליו למות באותה שנה. בריאותו החלה להתערער ואמו אסרה עליו לטבול במקוה על-כן לא טבל כל חודשי החורף, למרות שהקפיד על כך וטען כי טבילה במקוה בכל יום הכרחית על מנת להגיע להשגות גבוהות.
בערב שבת יצא עם תלמידיו כמנהגם לקבל את השבת מחוץ לעיר ולפתע שאל את תלמידיו אם רצונם לערוך עמו את השבת בירושלים. התלמידים הסכימו, אולם כאשר ביקשו להודיע על כך לבני ביתם נחרד האר"י והשיב כי אם היו מוכנים ללכת עמו מיידית, כל ישראל היו נגאלים לפי שזו הייתה שעת כושר לגאולה.
ששה חודשים לאחר פטירת בנו ערך תפילות וייחודים על קברם של שמעיה ואבטליון ואמר לתלמידיו כי שמעיה ואבטליון ציוו עליו לומר להם להתפלל שמשיח בן יוסף לא ימות בימיהם. בחודש אייר גילה לתלמידיו כי נגזרה גזרת כליה על צפת ומגיפה החלה להשתולל. הסתגר עם תלמידיו ומשפחותיהם בביתו ושקד עמם על לימוד התורה. לאחר שכל התלמידים נסחפו למריבה, גילה לר' חיים ויטאל כי בקבלת שבת ראה מלאך האוחז מגילה ובה הפסוק '...גם אתם גם מלככם תספו' (שמואל א י"ב/כ"ה). ביום שלישי קרא לכל תלמידיו, ברך אותם וגילה להם סודות מהתורה, ציווה עליהם מייד לטבול במקוה על מנת שהם יטפלו בו לאחר פטירתו במקום אנשי ה'חברא קדישא', שלא יגעו במיטתו אנשים שלא טבלו במקוה באותו יום וכן נשים ושיובילו אותו אל המקוה לפני הקבורה. תלמידו (ר' יצחק הכהן) נשאר לידו וכאשר התלמידים שבו מהמקוה ציוה על ר' יצחק הכהן לצאת מייד מהחדר. התוודה, קרא 'שמע ישראל ה' א-לוקינו ה' אחד' מלמל בלאדינו 'שמרני מידי גאוה' והשיב את נשמתו ליוצרה.
כאשר הגיעו לבית הטהרה הניחו את מיטתו, גופתו ניצבה ולאחר שטבלה במי המקוה כל תושבי צפת ואף הגויים ליווהו לקבורה.
רק לאחר פטירתו הבין ר' חיים ויטאל כי האר"י הקדוש היה משיח בן יוסף!
מלבד הפירוש על 'ספרא דצניעותא' האר"י לא חיבר ספרים וכל הסודות והרזים שנתגלו לו מסר בעל פה לתלמידיו (בעיקר לר' חיים ויטאל) אשר כתבו את דבריו, כגון:
• דרך אמת (ק)
• הנהגות ישרות (ק)
• זוהר הרקיע (ק)
• כוונות האריז"ל: סודות וכוונות על התפילות ע"ד הקבלה (ק)
• ליקוטי ש"ס: ליקוטים מהאר"י (ק)
• מובחר שבאבות
• מעיין החכמה
• מרפא לנפש
• סדר תיקון קריאת שמע
• עץ החיים (ק1/ק2/ק3/ק4)
• פירוש לספר יצירה
• קול ברמה: פירוש על אידרא רבא ועל ספרא דצניעותא
• רעמים ורעשים
• שולחן ערוך של האר"י: עם טעמים וכוונות עפ"י הסוד (ק)
• תקוני שבת (ק)
• תיקוני תשובה (ק)