1905年3月15日，左权出生于湖南省醴陵市平侨乡黄茅岭的一个贫苦农民家庭。他一岁半丧父，很小就开始打猪草、放牛，帮助家里干活，常年在饿冻中生活。他8岁入私塾读书，后入小学，中间几次辍学。
1915年正在小学读书的左权得知袁世凯接受丧权辱国的“二十一条”的消息，当即写下“毋忘五九国耻”的标语，在村中进行反对日本帝国主义和袁世凯的宣传。17岁考入县立中学。在县中读书时，曾参加共产党领导的社会科学研究社，通过阅读《新青年》、《向导》等进步读物，接触到了马克思主义，萌生了改造社会的志向，立志投身改造社会。
1923年12月，18岁的左权毅然投笔从戎，告别家乡父老，和同学一起从醴陵县城中兴街（伍家巷）维新旅社出发，由阳三石上火车转道长沙，汉口，上海，经香港，奔赴当时的革命中心——广州。
1924年3月，考入孙中山大元帅府军政部在广州主办的陆军讲武学校（主要负责人有程潜、李明灏），同年11月转入黄埔陆军军官学校，编为第1期第6队。
1925年1月，经陈赓介绍加入中国共产党。从此，共产主义信仰成为他以后近20年政治生活的准绳。同年2月，左权开始步入军事生涯，任黄埔军校学生军（党军）教导团排、连长。6月回师广州后，左权又参加了平定滇、桂军阀杨希闵、刘震寰的战斗。7月，在程潜攻鄂军（后来改编成国民革命军第6军）卫队任连长，参加了彻底消灭陈炯明的第2次东征。同年，被党组织派往苏联留学，先入莫斯科中山大学学习。1927年9月入伏龙芝军事学院深造。
革命之路
1930年6月回到上海。9月经厦门、龙岩进入闽西苏区。初任红军军官学校第1分校教育长。11月，当选为闽西工农革命委员会常委。12月初为红新12军军长。
1931年年初，任红1方面军总司令部作战参谋，6月升为参谋处长，开始显露出较强的组织才能。12月，受中央军委派遣前往宁都附近的固村圩，协同王稼祥、刘伯坚从事国民党第26路军起义的联络指挥工作。随后担任红军第5军团（由宁都起义部队改编）第15军政委，不久，任军长兼政委。
1932年6月，受王明左倾路线的迫害，左权被撤销军长兼政委的职务，调至红军学校任教官。
1933年12月，任红1军团参谋长。
1934年10月，中央红军主力开始长征，左权随先头部队指挥作战。5月，在强渡大渡河的作战中，左权率部先是在崎岖的小路中轻装疾行，出敌不意地直取小相岭隘口，攻下越西县城。之后一天急行140华里越过晒经关，他率军攻占了大树堡渡口，以佯渡之态势转移了国军对安顺场方向的注意，成功地掩护了红1师从安顺场渡过大渡河。最终中央红军主力全部通过泸定桥，甩掉了尾追不舍的国民党中央军。
1936年10月，红军三大主力胜利会师。11月中旬，在山城堡，左权、聂荣臻指挥红1军团与红15军团一部完成了对胡宗南78师的包围。21日发起总攻，经过一昼夜激战，歼敌2个团。刘伯承说：“左权同志部署作战是细致周密的。1936年双十二事变前夜的陕北山城堡战斗，就是一个范例。”
抗战时期
1938年春，八路军总部决定歼灭日军一部，左权建议先攻打苫米地旅团。他决定利用长乐滩的地形优势，兵力分作三部分，布成口袋状。待日军全部进入口袋之后，左权一声令下——“打”，日军队伍被斩成数段。最后被八路军用火力和肉搏消灭。旅团长苫米地亲自率精锐前来救援，左权又安排部队截击，使其逃走。长乐之战歼敌2000多人，缴获大批辎重。同年12月任八路军前方指挥部参谋长。
1939年年底到1940年初，蒋介石发动了第一次反共高潮。国民党第97军军长朱怀冰与冀察战区鹿钟麟、石友三部纠集在一起，在日军的配合下，猛扑太行抗日根据地。3月上旬，身兼八路军第2纵队司令的左权，指挥部队在平汉路东西两侧发起自卫反击战，经4天4夜激战，击溃了石友三进犯军的进攻，全歼朱怀冰等部10个团，保住了太行抗日根据地。
1940年8月20日至12月5日，八路军发动了百团大战。这次战役的总指挥所设在武乡县王家峪村。左权协助彭德怀全力投入作战指挥。
1941年11月，日军第36师团及独立混成旅团各一部7000余人向黄崖洞进攻，负责保卫黄崖洞的是八路军总部特务团，左权要求该团在保卫战中“一定要抓住一个‘稳’字，坚持不骄不躁，不惶不恐，以守为攻，以静制动的原则”。11日凌晨战斗打响。21日乘胜追击的八路军收复了黎城，胜利地结束了黄崖洞保卫战，此仗日伪军损失2000余人，双方伤亡之比为6：1。中央军委认为：“这次保卫战是最成功的一次，不仅我受到损失少，同时给了日军数倍杀伤，应作为1941年以来反‘扫荡’的模范战斗。”
1942年5月，日本军队出动大兵团突袭八路军前敌指挥部，左权负责断后，同年5月25日在山西辽县（现左权县）的十字岭突围战斗中被炮弹击中头部牺牲；10月10日，公葬左权的仪式在涉县举行，八路军副总司令彭德怀亲笔撰写并手书了《左权同志碑铭》。