Theo Thiền Uyển Tập Anh, Vạn Hạnh Thiền sư họ Nguyễn, năm sinh không rõ, nhưng theo Lê Mạnh Thát – trong cuốn Lịch sử Phật giáo Việt nam, tập 2, tr 545, Nhà xuất bản TP.HCM năm 2001 cho rằng, Ngài có thể sinh vào năm 932 hay sau đó một thời gian. Và theo Thiền Uyển Tập Anh, Ngài người làng Cổ Pháp, phủ Thiên Đức (hiện nay là làng Đại Đình, xã Tân Hồng, huyện Tiên Sơn, Bắc Ninh).

Thiếu thời, Ngài rất thông minh, giỏi thông ba học, nghiên cứu trăm luận, xem thường công danh, năm 21 tuổi xuất gia ở chùa Lục Tổ, cùng với Định Huệ thờ Thiền Ông làm thầy, ngoài việc hầu thầy, Ngài tinh tấn học tập quên cả mỏi mệt. Sau khi Thiền Ông mất, chuyên tu và thành đạt pháp Tổng trì tam ma địa, nên Ngài nói ra điều gì thì thiên hạ đều cho là phù sấm. Hoàng đế Lê Đại Hành hết lòng tôn kính Ngài. Ngài thuộc thế hệ thứ bảy, dòng Thiền Tỳ Ni Đa Lưu Chi của chùa Pháp Vân. Ngài đã từng giúp cho vua Lê Đại Hành trị nước an dân, nhưng khi thấy vua Lê Long Đĩnh không còn là minh quân và vận trị nước của triều Lê không còn, nên Thiền sư Vạn Hạnh đã cùng với Đào Cam Mộc sắp xếp việc triều chính và đưa Lý Công Uẩn lên ngôi vua hiệu Lý Thái Tổ năm 1009.

Vào ngày rằm, tháng 5, năm Ất sửu, Thuận Thiên 16 (1025), ở chùa Lục Tổ, Ngài đã gọi đồ chúng đến dặn dò (xem bài Thị đệ tử)

Sau khi Vạn Hạnh Thiền Sư đọc xong bài kệ thị tịch cho đồ chúng nghe, Ngài còn nói thêm: (Ngã bất dĩ sở trú nhi trú, bất y vô trú nhi trú” (Tôi an trú vào chỗ không an trú, an trú vào chỗ mà ý niệm vô trú không thể tựa vào). Nói xong, Ngài liền xả thân.