Di umili origini e rimasto orfano, nel 1421 Filippo Lippi prese i voti presso il convento di Santa Maria del Carmine a Firenze, nei pressi del quale aveva abitato con la famiglia.

Il giovane frate poté così ammirare gli affreschi che Masaccio e Masolino in quegli anno stavano realizzando nella cappella Brancacci nella chiesa vicina al Convento.

Di questa esperienza artistica, determinante per la formazione del Lippi, il Vasari nelle sue "Vite" scrive: “molti dicevano lo spirito di Masaccio essere entrato nel corpo di Filippo”.

Sull'onda dell'entusiasmo il giovane Filippo affrescò, nel chiostro del convento, una grande scena raffigurante la Conferma della regola carmelitana, identificata con l’affresco staccato ma conservato nel chiostro.

Lasciato il convento, nel 1434 il Lippi soggiornò a Padova dove proseguì nella maturazione artistica arricchendosi degli interessi archeologici della cultura locale e probabilmente dall'incontro con l’ Arte Fiamminga.

Derivò invece da Donatello un vivo interesse prospettico e un tenero plasticismo, quest’ultimo filtrato dalle interpretazioni di Luca della Robbia intrise di dolce naturalismo.

Verso la fine degli anni trenta, Filippo Lippi apre bottega a Firenze, dimostrando con i suoi lavori la padronanza della prospettiva, l'istintivo naturalismo accentuato dai colori decisi, subito apprezzati e documentati da una lettera di  Domenico Veneziano indirizzata a Piero de' Medici dove il pittore afferma che Filippo Lippi e il Beato Angelico erano i migliori pittori del momento.

L'artista realizza in prevalenza opere di soggetto religioso sottolineando erudite simbologie nei temi della Pietà, dell’Annunciazione e dell’Adorazione del Bambino, ma si rivela come ritrattista un precorritore dei tempi. Per realizzare le commesse più impegnative avanzate dai Medici e dai nobili fiorentini, Filippo Lippi mette a punto ambientazioni più complesse e ariose con uno stile più elegante abbinato ad un cromatismo più acceso e smaltato, di derivazione fiamminga.

Per Cosimo il Vecchio dipinse la pala con l’Adorazione del Bambino per l’altare della cappella di Palazzo Medici. ma dal 1452 al 1466, il pittore si cimentò nella sua impresa più ambiziosa: gli affreschi con le Storie dei santi Stefano e Giovanni Battista nel coro della Cattedrale di Prato.

Negli anni del soggiorno pratese conobbe Lucrezia Buti, suora del convento di Santa Margherita, con la quale ebbe una relazione approdata nel matrimonio grazie all’intercessione di Cosimo de’ Medici presso papa Pio II, che concesse a entrambi lo scioglimento dei voti monastici.

Da tale unione nacque Filippino, che seguì le orme del padre divenendo un importante artista.

Nel 1467, Filippo Lippi si trasferì a Spoleto per affrescare le Storie della Vergine nell’abside del Duomo della città.
All'affresco lavorò fino alla morte sopraggiunta nell’ottobre del 1469.

In seguito, nel medesimo duomo spoletino dove il Lippi era stato sepolto, Lorenzo il Magnifico fece erigere il monumento sepolcrale al pittore realizzato su disegno di Filippino con una iscrizione celebrativa dettata da Agnolo Poliziano.

Fra i suoi allievi e collaboratori, di Filippo Lippi ci furono Fra Diamante, il figlio Filippino Lippi e Sandro Botticelli.