Guglielmo Marconi nacque a Bologna il 25 aprile 1874.
Era il secondogenito di Giuseppe Marconi, proprietario terriero, e dell'irlandese Annie Jameson, nipote del fondatore della distilleria Jameson & Sons.

Trascorse la sua infanzia tra Villa Griffone (Pontecchio), Firenze e Livorno.
A tre anni andò in Inghilterra con la madre e vi rimase per tre anni.
La sua formazione scolastica fu frammentaria, discontinua e caratterizzata da insuccessi e fallimenti.
Dopo aver frequentato l'Istituto tecnico a Livorno, non riuscì a superare né l'esame di ammissione all'Accademia navale, né quello all'Università di Bologna.

L'idea di realizzare la telegrafia senza fili gli venne nell'estate del 1894, quando lesse su una rivista di elettrotecnica la descrizione particolareggiata delle esperienze di Heinrich Hertz sulle onde elettromagnetiche.
Ne parlò con Augusto Righi, professore di fisica e suo vicino di casa, e, nonostante le perplessità di quest'ultimo, si dedicò allo studio e agli esperimenti, nel laboratorio ricavato nella stanza dei bachi di Villa Griffone.
Ripeté gli esperimenti di Hertz, passò all'impiego del coherer, che migliorò modificandolo, e montò infine un'antenna esterna, trasmettendo segnali prima all'interno del laboratorio e successivamente fra questo e il prato vicino, arrivando a coprire nell'agosto 1895 la distanza di 2400 metri.
Alla fine dello stesso mese realizzò la prima trasmissione al di là di un ostacolo, trasmettendo la lettera "s" dal laboratorio di Villa Griffone oltre la collina dei Celestini, posta di fronte a casa, dove si erano posizionati il fratello Alfonso e l'aiutante Antonio Marchi.
È questa la trasmissione del famoso "colpo di fucile".
Aveva poco più di ventun'anni.

Certamente anche altri scienziati ed inventori hanno contributo all'invenzione della telegrafia senza fili o hanno effettuato test simili nello stesso periodo, come ad esempio Ørsted, Faraday, Hertz, Tesla, Edison, Popov ed altri, ma fu la sua realizzazione che ottenne per prima una notevole diffusione.
Considerato che è a lui che è attribuito il primo brevetto riconosciuto per la radio (brevetto inglese numero 12039), Improvements in transmitting electrical impulses and signals and in apparatus there-for datato 2 luglio 1897, viene definito come "padre della radio".
Il sistema di Marconi è stato sviluppato seguendo e sviluppando le teorie di altri, in particolare quelle di Nikola Tesla e Aleksandr Popov e per tale motivo durante gli anni vi sono state molte dispute sia teoriche nell'ambito dei fisici, sia in campo legale per definire chi fosse realmente il primo inventore della radio.
Ancora oggi la questione è controversa e spesso si lascia influenzare da considerazioni politiche, di schieramento o da nazionalismi.

Nel luglio 1897 fondò a Londra la "Wireless Telegraph Trading Signal Company" (più tardi rinominata "Marconi Wireless Telegraph Company"), che aprì il primo "ufficio senza fili" del mondo in Hall Street a Chelmsford in Inghilterra nel 1898 e che impiegava circa 50 persone.

Effettuò la prima trasmissione senza fili attraverso l'acqua da Ballycastle (Irlanda del nord) all'isola di Rathlin nel 1898.
Ricevette il primo segnale radio transoceanico il 12 dicembre 1901 a St. John's in Terranova usando per la ricezione un'antenna di 130 metri sollevata da un aquilone.
La stazione trasmittente di Poldhu in Cornovaglia dall'altra parte dell'oceano Atlantico utilizzava un trasmettitore a scintilla che generò un segnale con frequenza di circa 500kHz ed una potenza 100 volte maggiore di ogni segnale radio precedentemente prodotto.
Il messaggio ricevuto era composto da tre punti, il codice Morse per la lettera S.
Per raggiungere Newfoundland avrebbe dovuto rimbalzare due volte sulla ionosfera.
Non ottenne, comunque, comunicazioni transoceaniche completamente attendibili fino al 1907.

Il 16 marzo 1905 sposò Beatrice O'Brien, figlia di Edward Dunnough (O'Brien), il quattordicesimo barone di Inchiquin.
La coppia ebbe tre figlie, una delle quali sopravvisse solo tre settimane, ed un figlio.
In seguito divorziarono.

Nel 1909 fondò la "Marconi corporation" e vinse il premio Nobel per la fisica.

Nel 1920 il suo stabilimento di Chelmsford in Inghilterra fu sede della prima trasmissione audio annunciata pubblicamente del Regno Unito; una delle protagoniste fu Nellie Melba.

Nel 1922 il primo servizio regolare di trasmissioni di intrattenimento cominciò dal "Marconi Research Centre" a Writtle vicino Chelmsford.

Si iscrisse al partito fascista italiano nel 1923 e Benito Mussolini lo nominò presidente dell'Accademia d'Italia, e membro del Gran Consiglio Fascista.

Il 15 giugno 1927 sposò Maria Cristina Bezzi-Scali.
La loro figlia fu chiamata Maria Elettra Elena Anna Marconi.

Nel 1935, dopo l'invasione italiana dell'Etiopia, la BBC che egli contribuì a fondare, per questioni politiche lo bandì dalle trasmissioni.

Dal 1933 alla morte fu presidente dell'Istituto Treccani.

Morì a Roma il 20 luglio 1937.