Gazdag és befolyásos brahman családból származott, nagyapja egyik alapítója, apja vezetője volt a nyugati és indiai vallásrendszerek összehangolására törekvő Bráhmo Szamádzs vallási és társadalmi reformtársaságnak.

Családjuk életét is e kettősség jellemezte, naponta olvasták a régi szanszkrit vallásfilozófiai műveket, az Upanisadokat, de a Bibliát is jól ismerték. Ez a szellemi sokszínűség nagy hatással volt Tagore későbbi művészi munkásságára. Tanult a Bengáli Főiskolán, Londonban jogot hallgatott, de nem bírta a zord éghajlatot, visszatért hazájába.

Ekkor írta meg első, mitológiai témájú zenedrámáit, amelyekben az európai és az indiai tradicionális zenét ötvözte. 1890-tól Kelet-Bengáliában (ma Banglades) néprajzi gyűjtéssel foglalkozott, majd a családi birtokokat igazgatta.

Az 1893 és 1900 közötti időszak művészi pályájának legtermékenyebb korszaka, páratlan zeneiségű, misztikus-szimbolikus versei több kötetben jelentek meg. Fontos jellemzőjük, hogy Tagore a köznép hangján szólalt meg bennük, s ezáltal vált népszerűvé az olvasók körében. Ekkoriban kezdett elbeszéléseket írni, amelyekben a parasztok sorsával, a nők helyzetével foglalkozott, s ő volt az első az indiai irodalomban, akinek prózai műveiben a szereplők cselekedeteinek pszichológiai magyarázata is megjelent.

1901-ben santiniketani birtokán létrehozta a Visva-Bharati iskolát, ahol az indiai és a nyugati oktatási elvek ötvözésén munkálkodott. Az iskola 1921-től egyetemként működik, s jelenleg az író emlékét megörökítő múzeum is található benne. Az 1900-as évek elején családjában több tragédia is történt, menedékként a politikai életbe vetette magát, s kapcsolatba került Gandhival is. Mivel azonban az író csak az erkölcsi-szellemi függetlenséget kívánta elérni, egy idő után háttérbe szorult Gandhival szemben.

1912-ben ismét Angliába utazott, ahol lefordította angol nyelvre a három évvel azelőtt az isteni és az emberi szeretetről írott Gítándzsali (Áldozati énekek) című versciklusát, amelyért 1913-ban megkapta az irodalmi Nobel-díjat. (Magyarul Szentirmay Gizella tolmácsolásában olvashatjuk.) 1915-ben az angol kormány lovagi címmel tüntette ki, erről azonban az 1919. évi amritszári tüntetés vérbe fojtása miatt lemondott.

Számos külföldi meghívást kapott, 1916 és 1934 között járt Japánban, Kínában, Jáva szigetén, Iránban, a Szovjetunióban, az Egyesült Államokban. 1926-ban szívbetegségét gyógyítani Magyarországra jött, a balatonfüredi szanatóriumban töltött hosszabb időt, a városban ma hangulatos sétány őrzi a nevét.

Az írás és a zeneszerzés mellett 70 éves korában a festészet mesterfogásait is elsajátította. Élete utolsó éveit visszavonultan töltötte, kalkuttai otthonában halt meg 1941. augusztus 7-én. Egyik verse, a Dzsana-gana-mana, amelynek zenéjét is ő szerezte, India himnusza lett, az Arany Bengáliám című verse nyomán pedig a bangladesi himnusz született meg.