Онук поета Ду Шень-яня. Ду Фу походив зі стародавнього роду. Народився у збіднілій на той час сім'ї провінційного урядовця невисокого рангу.
Свій перший вірш написав у 7 років і його високо оцінили знавці поезії. Намагався скласти державні іспити, щоб за сімейною традицією отримати посаду державного службовця, проте службовцем не став.
У 20-35 років багато подорожував Китаєм, вів розгульне життя. У 741 р. прибув до столиці імперії Чан'ань. Там мешкав майже 10 років, отримав при дворі незначну посаду. Під час бунту Ань Лушаня втік зі столиці разом із почетом імператора, а його родина залишилась у Чан'ані; поет довго не мав від них жодної звістки. Був ув'язнений бунтівниками та пробув у полоні 2 роки. Після придушення бунту Ду Фу було наближено до імператора і у 757 р. він став радником молодого імператора Суцзуна і навіть отримав привілей критикувати імператора, але як тільки Ду Фу скористався цим привілеєм, його було ув'язнено. Комісія, яка розслідувала цю справу, визнала його винним лише в тому, що він дійсно вважав, що може критикувати імператора. Зрештою його було виправдано й імператор навіть пробачив поетову зухвалість та залишив коло себе на тій самій посаді. Проте у 759 р. Ду Фу пішов зі служби та оселився зі своєю родиною на півдні, у нижній течії Янцзи.
Смерть спіткала поета 770 року, коли він на човні спускався річкою. У 770 році Ду Фу у віці 59 років помер у злиднях.