贞观四年（630）1岁出生于京师长安。生母卢氏，生父狄知逊，任太子内直郎，后官至夔州都督府长史，死后赠使持节邛州诸军事、邛州刺史。
贞观十年（636）7岁父狄知逊转任郑州司兵参军、郑王府兵曹参军，仁杰随父母移住郑州（治今河南郑州）。
贞观十一年（637）—永徽六年（655）8岁—26岁随父亲宦游各地，先后居住于梁州（治今陕西汉中）、剡县（今浙江嵊县）、郑县（今陕西华县）、夔州（治今重庆奉节东北）等地，后定居于河阳（今河南孟州东南）。这期间仁杰发愤读书，广泛地涉猎了儒家经典、医学等书籍。
显庆元年（656）—上元元年（674）27岁—45岁明经及第，任汴州判佐。经工部尚书阎立本推荐，升任并州都督府法曹参军。
上元二年（675）46岁调入京师任大理寺丞。一年之内共审理17000余人，无一人申诉称冤，上司考课时定为上下。
仪凤元年（676）47岁这年九月，左威卫大将军权善才、左监门卫中郎将范怀义二人，因误伐昭陵柏树，唐高宗欲处死刑，经仁杰力争，二人得以免死。仁杰因能公正执法，数日后，升任侍御史。
调露元年（679）50岁司农卿韦弘机在东都洛阳营建宿羽、高山、上阳等宫，壮丽奢华。仁杰认为他虚耗国力，诱导皇帝追求奢侈生活，将他弹劾免官。左司郎中王本立恃宠弄权，经仁杰弹劾后，治罪，由此朝廷肃然。
永隆元年（680）—垂拱元年（685）51岁—56岁升任度支郎中。高宗幸汾阳宫，任知顿使。转任宁州刺史，政绩突出，百姓立碑以颂其德。
垂拱二年（686）57岁经监察御史郭翰推荐，升任冬官侍郎。
垂拱四年（688）59岁二月，与司属卿王及善，司府卿欧阳通为安抚使，分赴山东、河南赈济饥民。六月，任江南道巡抚大使，在江南焚毁淫祠1700余所。返回洛阳后，任文昌右丞。九月，转任豫州刺史，奏请赦免了数千人的死罪。因反对官军统帅张光辅滥杀无辜而被诬告，贬为复州刺史。
永昌元年（689）60岁任洛州司马。
天授二年（691）62岁九月，任地官侍郎、判尚书、同凤阁鸾台平章事。这是第一次入相。
长寿元年（692）63岁一月，由于酷吏来俊臣的诬告，被捕下狱。同时被捕的还有宰相任知古、裴行本及崔宣礼、卢献、魏元忠、李嗣真等人。仁杰子狄光远替父申诉，加之证据不足，侥幸免死，不久被贬为彭泽县令。
长寿二年（693）—证圣元年（695）64岁—66岁任彭泽县令期间，仁杰赈济饥民，减免赋税，发展生产，改革吏治，深得当地百姓爱戴，为他建造了生祠，以颂其德。
万岁通天元年（696）67岁五月，任魏州刺史。时河北正遭受契丹的骚扰与破坏，仁杰一面整顿军备，一面抓紧农业生产，“岁获大穰”，百姓得以安居乐业。契丹退后，他采取了减免赋税、徭役的措施，使百姓负担大大减轻，人们为他建造了生祠，四时祭祀。
神功元年（697）68岁六月，调任河北安抚使，与娄师德、武懿宗分赴河北各地抚慰遭受战争摧残的百姓，招纳流亡，恢复生产。不久，调任幽州都督，负责安抚人心，恢复生产，整顿军备。武则天赐予紫袍，上有“敷政术，守清勤，升显位，励相臣”十二字，以示勉励。闰十月，入朝任鸾台侍郎、同平章事。这是他第二次入相。上疏主张从西域撤军，以利休养生息，封西突厥贵族阿史那斛瑟罗为可汗，命其率众镇守安西四镇。未被接受。
圣历元年（698）69岁二月，武承嗣、武三思派人劝说武则天，立他们为太子。仁杰不同意，屡次谏武则天接回庐陵王，在王方庆、王及善、吉顼等人的配合下，终于使武则天决定从房州接回庐陵王。
三月，庐陵王回到神都洛阳。
八月，兼纳言。武则天命宰相各举一人为尚书郎，仁杰举荐其子光嗣为地官员外郎，称职，受到武则天的赞扬。
九月，立庐陵王为皇太子。任太子为河北道大元帅，仁杰为行军元帅，率大军击突厥，突厥退出河北。
十月，任河北道安抚大使。奏请赦免了曾依附过突厥和逃窜于山泽的百姓，采取减轻赋税、徭役，赈济贫民，恢复生产，严禁军队骚扰百姓的措施，稳定了河北动荡的局势。
圣历二年（699）70岁二月，随武则天巡幸嵩山，谒王子晋庙。
八月，纳言娄师德薨。师德曾力荐仁杰为相。
上表请求废去安东都督府，以高丽王族高氏后人为君，恢复高丽政权。未被接受。
久视元年（700）71岁正月，任内史。
四月，武则天幸三阳宫避暑，仁杰随行，并谏止胡僧邀车驾观舍利的行动。
五月，随武则天游石淙山，作《奉和圣制夏日游石淙山》诗。武则天赐宅一所。
七月，经仁杰力救免于死刑的契丹将领李楷国、骆务整，率军扫平契丹叛逆军队，献俘于含枢殿。武则天认为是仁杰之功，仁杰推辞拒不受赏。
闰七月，武则天欲在洛阳造大佛像。仁杰上疏坚决反对，认为有损于国力，有劳于百姓，阻止了这次行动。
九月，病死于洛阳私宅。武则天废朝三日，赠文昌右相，谥曰文惠。然据《千唐志斋藏石》中的《大周故袁（公瑜）府君墓志铭》载，此志为狄仁杰所撰，志文中提到袁公瑜与夫人于久视元年十月廿八日合葬于洛阳北邙山。据此狄仁杰当不是死于这年九月，否则就不可能在这年十月撰写此志。至于他到底死于何时？尚不能确定，估计在十月之后不久，姑且仍依史籍所载，以俟后考。