อภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ มีชื่อเล่นว่า "มาร์ค" เกิดวันที่ 3 สิงหาคม พ.ศ. 2507 ที่เมืองนิวคาสเซิล ประเทศอังกฤษ เขามีเชื้อสายจีนฮั่น จากฮกเกี้ยน บิดาชื่อ ศาสตราจารย์ นายแพทย์อรรถสิทธิ์ เวชชาชีวะ มารดาชื่อ ศาสตราจารย์ แพทย์หญิงสดใส เวชชาชีวะ
เมื่อยังมีอายุไม่ถึงหนึ่งปี ครอบครัวเวชชาชีวะได้เดินทางกลับประเทศไทย อภิสิทธิ์ได้เข้าเรียนระดับอนุบาลที่โรงเรียนอนุบาลยุคลธร ระดับประถมที่โรงเรียนสาธิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จนจบชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จากนั้นได้ย้ายกลับประเทศอังกฤษเพื่อเข้าเรียนที่โรงเรียนสเกทคลิฟ และเรียนต่อที่โรงเรียนมัธยมอีตัน ซึ่งเป็นโรงเรียนประจำเอกชน ระดับเตรียมอุดมศึกษาที่มีชื่อเสียงแห่งหนึ่งของลอนดอน ได้เข้าศึกษาต่อในระดับปริญญาตรีในสาขาวิชาปรัชญา การเมือง และเศรษฐศาสตร์ (philosophy, politics and economics, PPE) ที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด สำเร็จการศึกษาตามหลักสูตร 3 ปี โดยได้รับเกียรตินิยมอันดับหนึ่ง นับเป็นคนไทยคนที่ 2 ที่ได้รับเกียรตินิยมอันดับหนึ่งในสาขาวิชานี้ ต่อจากพระยาศรีวิสารวาจา (หุ่น ฮุนตระกูล)
หลังสำเร็จการศึกษาปริญญาตรี อภิสิทธิ์เข้ารับราชการเป็นอาจารย์ที่โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า จังหวัดนครนายก ระหว่างปี พ.ศ. 2530–2531 ได้รับการแต่งตั้งยศร้อยตรี ก่อนจะลาออกจากราชการกลับไปศึกษาต่อระดับปริญญาโททางด้านเศรษฐศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดอีกครั้ง ปริญญานิพนธ์ของอภิสิทธิ์ได้รับการยอมรับในระดับดีมาก โดยเทียบได้กับเกียรตินิยมอันดับ 1 เมื่อสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาโทแล้ว ได้กลับมาเป็นอาจารย์ประจำ คณะเศรษฐศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ หลังจากนั้นยังได้ศึกษาเพิ่มเติมจนสำเร็จปริญญาตรีนิติศาสตร์จากมหาวิทยาลัยรามคำแหงอีกด้วย
ต้นปี พ.ศ. 2549 อภิสิทธิ์ได้รับปริญญานิติศาสตร์ดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์จากมหาวิทยาลัยรามคำแหง จากการใช้ความรู้ความสามารถด้านกฎหมายปฏิบัติหน้าที่ในฐานะสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร รัฐมนตรี และผู้นำฝ่ายค้านในสภาผู้แทนราษฎร และต้นปี พ.ศ. 2554 ได้รับปริญญาปรัชญาดุษฎีกิตติมศักดิ์ สาขาภาษาอังกฤษ จากมหาวิทยาลัยรามคำแหง
วันที่ 13 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2552 อภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ ได้รับพระราชทานยศนายกองใหญ่เป็นกรณีพิเศษโดยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดชโปรดเกล้าแต่งตั้ง
ปี พ.ศ. 2552 ระหว่างเกิดความไม่สงบทางการเมืองในประเทศไทย เมษายน พ.ศ. 2552 เขาเป็นนายกรัฐมนตรีที่กลุ่มผู้ชุมนุมพยายามสังหาร ในวันที่ 7 เมษายน พ.ศ. 2552 เหตุการณ์ครั้งนั้นเป็นที่ยอมรับว่าเป็นความพยายามฆ่านายกรัฐมนตรีและรองนายกรัฐมนตรี มีผู้ต้องหา 20 ราย
ในปี พ.ศ. 2555 อภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ เป็นกรรมการสภาสถาบันพระปกเกล้า
วันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2557 เกิดเหตุคนร้ายปาระเบิดใส่บ้านพักอภิสิทธิ์ บ้านเลขที่ 32 ซอยสุขุมวิท 31