大历十三年(778年)，柳公权出生。他的祖父柳正礼，曾任邠州士曹参军;父亲柳子温，曾任丹州刺史;其兄为中唐名臣柳公绰。柳公权从小就喜欢学习，十二岁就能作辞赋。元和三年(808年)，柳公权登进士第，初仕为秘书省校书郎。李听镇守夏州时，柳公权入其幕府，任掌书记。
元和十五年(820年)，唐宪宗暴死，由唐穆宗李恒即位，柳公权进京回奏政事，穆宗召见，对他说：“朕在佛寺中看到你的笔迹，想见你很久了。”就升任他为右拾遗，补翰林学士，后又升为右补阙、司封员外郎。柳公权历事穆宗、敬宗、文宗三朝，都在宫中担任侍书之职。他的哥哥柳公绰在太原任职，写信给宰相李宗闵说：“我的弟弟苦心钻研文章书法，先朝只任他为侍书，这种职务，和占卜小吏没有什么区别，我也以此为耻，请给他调换一个闲散职位。”于是升任右司郎中，又转为司封郎中、兵部郎中、弘文馆学士。文宗思念他，又召他为侍书，升任谏议大夫。不久又改为中书舍人，充任翰林书诏学士。每次在浴堂回答文宗的提问，常常是蜡烛烧完了，而谈兴正浓，不肯花工夫去取蜡烛，宫中婢女便用蜡油谌纸来照明。一次，文宗在便殿召见六位学士，文宗说起汉文帝的节俭，便举起自己的衣袖说：“这件衣服已经洗过三次了。”学士们都纷纷颂扬文宗的节俭品德，只有柳公权闭口不说话，文宗留下他，问他为什么不说话，柳公权回答说：“君主的大节，应该注意起用贤良的人才，黜退那些不正派的佞臣，听取忠言劝戒，分明赏罚。至于穿洗过的衣服，那只不过是小节，无足轻重。”当时周墀也在场，听了他的言论，吓得浑身发抖，但柳公权却理直气壮。文宗对他说：“我深知你这个舍人之官不应降为谏议，但因你有谏臣风度，那就任你为谏议大夫吧。”第二天下旨，任他为谏议大夫兼知制诰，仍任学士，掌撰写诏书。
开成三年(838年)，柳公权经调转任工部侍郎，但不过是备员而已。文宗曾召他问事，问他：“外边有什么议论?”柳公权回答说：“自从郭旼被任为邠宁节度使，人们议论纷纷，有的说好，有的说不好。”文宗说：“郭旼是尚父(郭子仪)的侄子，太皇太后(懿安郭皇后)的叔父，在职也没有过错。从金吾大将升任小小的邠宁节度使，还议论什么呢?”柳公权说：“凭郭旼的功绩和品德，任命为节度使是合适的。人们议论的原因，据说是郭旼把两个女儿献入宫中，因此才升官，这是真的吗?”文宗说：“他的两个女儿进宫，是来看望太后的，并不是他进献女儿。”柳公权说：“常言说，瓜田不拾履，李下不整冠，如没有嫌疑，为什么这事嚷得家谕户晓?”他因而举出王珪劝太宗送卢江王妃出宫的事例来说明利害，文宗当即派内使张日华把二女送还郭旼家。后经屡次升迁，担任学士承旨。
开成五年(840年)，文宗驾崩，由唐武宗李炎即位。武宗即位后罢去内府学士官职，任命柳公权为右散骑常侍。宰相崔珙举荐他为集贤殿学士、判院事。李德裕本来对柳公权不错，但当柳公权被崔珙举荐时，他很不高兴，便将柳公权降为太子詹事，改为太子宾客。经屡次升迁任金紫光禄大夫、上柱国，封河东郡开国公，食邑二千户。又任为左常侍、国子祭酒。历任工部尚书。大中(847年—860年)初年，柳公权转任少师。大中十二年(858年)正月一日，宣宗在元旦举行朝会，柳公权年已八十，便在群臣之首向宣宗称颂祝贺，因含元殿较远，柳公权到时因年迈已感疲惫，在称贺之后，本要为宣宗上尊号“圣敬文思和武光孝皇帝”，但柳公权误称“光武和孝”，因此御史弹劾，罚了一季的俸禄，议事官恨他不退休。直到唐懿宗咸通(860年—874年)初年，柳公权才以太子太保之职致仕。咸通六年(865年)，柳公权去世，时年八十八岁，获赠太子太师。