唐伯虎雖確有才名，但並沒有傳說中那樣神乎其神。《明史》對唐伯虎的生平記載僅200餘字，其餘正史對唐伯虎的才華也只是籠統評價，所謂“江南第一才子”的很多故事是無從考證的。至於民間傳說唐伯虎經常出入青樓、有九個老婆等逸聞更是子虛烏有。
真實的唐伯虎出生於一個商賈家庭。他從小就苦讀“四書”、“五經”、史書典籍，沒過上幾天逍遙生活。16歲時，他考秀才高中第一名，在蘇州城名噪一時。19歲時，唐伯虎迎娶了他一生中唯一的妻子徐氏。29歲時，他在鄉試中考中解元，可謂人生得意。然而，仕途的重大挫折也隨之而來。
據《明史》記載，唐伯虎參加鄉試時，文章寫得異常精彩，當時的主考官梁儲大加讚賞。回朝後，梁儲拿著唐伯虎的文章給禮部侍郎、學士程敏政過目。程敏政讀完後也連連稱奇。
不久，朝廷舉行會試，擔任主考官的正是程敏政。唐伯虎與江陰富商的公子徐經一同赴京趕考，兩人多次前往程敏政府上拜會。然而，徐經心術不正，趁機賄賂程敏政府上的家僮，騙來了會試的考卷。偏巧，那一年會試的題目出得極為冷僻，考生們大多答不上來，唯有唐伯虎與徐經的卷子答得入情入理、文采飛揚。據說，程敏政拿到這兩份出色的答卷時，情不自禁地說了一句：“這必是唐寅與徐經的。”此話被旁人聽見，埋下了禍根。後來，有人告發考題洩露一案，皇帝聽後大怒，將程敏政、徐經和唐伯虎打入大獄。
徐經在獄中被嚴刑拷打，終於支撐不住，供出買通家僮洩題一事，並招認：“得到考題後也拿給唐伯虎看了。”後來，刑部、吏部會審，徐經又推翻此前的供詞，說那是屈打成招。皇帝下詔“平反”，釋放程敏政和唐伯虎，並派唐伯虎去浙江做一個小官。唐伯虎引以為恥，沒有上任。
唐伯虎的妻子徐氏本指望唐伯虎飛黃騰達、聲名顯赫，一聽說他丟了官位，便心灰意冷，與唐伯虎大吵大鬧一場離他而去了。科場舞弊案不僅斷絕了唐伯虎的功名之路，還使他妻離家散，成為他人生的轉折點。
弘治十三年（1500），剛出獄不久的唐伯虎對仕途徹底失望，決定將自己的後半生寄情於遊歷山川、吟詩作畫。他乘船離開蘇州，來到鎮江、揚州，然後又順長江而上到達蕪湖、九江，遊覽了廬山等風景名勝。然後，他到黃州觀看了赤壁之戰的遺址，又去湖南遊覽了岳陽樓、洞庭湖等地，此後還輾轉到過福建、浙江、安徽等地。這次周遊名山大川，共花費了九個月的時間。唐寅將各地美景收入眼中，為他的後半生作畫積累了豐富的素材。
正德九年（1514），明宗室寧王朱宸濠以重金延請唐伯虎到南昌為其效力。寧王的慧眼識才喚起了唐伯虎心中僅有的一點政治理想。思慮再三之後，唐伯虎決定接受邀請。然而，令他沒有想到的是，寧王請他的用意並不在於他的才華，而是在為謀反篡位招兵買馬。陷入了政治旋渦的唐伯虎十分苦悶，無奈之下，他只好裝瘋賣傻，躲避殺身之禍。後來，寧王見他舉止瘋癲，便放他回到故里。
再次回到蘇州後，唐伯虎沒有謀生之路，只好靠售賣字畫為生。憑藉才子之名，唐伯虎的字畫大多能賣個好價錢，久而久之，也就存下了一些積蓄。36歲時，唐伯虎用這些積蓄，在蘇州城北一處依山傍水的地方建了一座桃花塢。
桃花塢其實只有幾間茅屋，卻景色宜人，幽靜清雅。唐伯虎為其取名為“桃花庵”，自號“桃花庵主”。唐伯虎有名的《桃花庵歌》就作於此：“桃花塢裡桃花庵，桃花庵下桃花仙。桃花仙人種桃樹，又摘桃花換酒錢。……別人笑我太瘋癲，我笑他人看不穿。……”唐伯虎還常常邀請好友祝允明、文徵明等來桃花庵小敘，對酒當歌，吟詩作賦。那段生活雖清貧卻也灑脫，是唐伯虎後半生過得最愜意的一段時光。
據野史記載，唐伯虎後半生曾經遇到一位紅顏知己，名叫沈九娘。沈九娘在唐伯虎窮困潦倒的時候出現，陪他共同患難，一度讓唐伯虎萌生了續絃的念頭。然而不幸的是，沈九娘早早病死，令唐伯虎悲痛不已。後來，人們依據沈九孃的名字，竟杜撰出唐伯虎有九房妻妾，這純屬無稽之談了。
“十朝風雨若昏迷，八口妻並告飢。信是老天真戲我，無人來買扇頭詩。”唐伯虎晚年的這首詩用淒涼的筆調描繪出他窮困潦倒的生活。自仕途失意後，唐伯虎經常借酒消愁，喝得酩酊大醉。他常說，自己雖無李白之才，卻能深切體味李白醉酒的樂趣。酗酒使唐伯虎的身體越發多病，又因病無法常常作畫，生活越來越拮据，只能靠向好友祝允明、文徵明等人借錢過活。
晚年的唐伯虎沒有了凌雲壯志，沒有了感情寄託，甚至連基本的生活都無法維持。悲情的人生際遇使他的思想日漸消沉，陷入了人生價值的空無。
於是他開始篤信佛教，希望從禪學中找到精神的歸宿，並從中參悟了不少人生道理。例如，他曾寫過一首《七十辭》，“人生七十古稀，我年七十為奇。前十年幼小，後十年衰老，中間只有五十年，一半又在夜裡過了。算來只有二十五年在世，受盡多少奔波煩惱”。詞句簡潔而平白，卻道出了他一生的苦悶遭遇以及他悟出的人生苦短、命運無常的道理。
明嘉靖二年（1523）秋天，唐伯虎與幾位友人一同去東山遊玩，看到蘇東坡的一首詞中寫道“百年強半，來日苦無多”，不禁感慨萬分，心生悲涼。回家後，他的身體狀況更加不好，不久就臥床不起。唐伯虎料想自己時日無多，便寫下了一首的身體狀況更加不好，不久就臥床不起。
唐伯虎料想自己時日無多，便寫下了一首絕命詩：“生在陽間有散場，死歸地府也何妨。陽間地府俱相似，只當漂流在異鄉。”幾天後，54歲的唐伯虎就在孤獨與憂鬱中死去了。