Dessau-ban született 1729. szeptember 6-án. Apja, Menachem Mendel Dessau szegény tóramásoló volt, fia az ő emlékére vette fel a Mendelssohn, Mendel fia nevet. Gyermekkorában a bibliát és a talmudot tanulta, gyenge idegei és púpos gerince miatt sokat betegeskedett. 1743-ban Berlinbe ment tanulni, Locke, Leibniz és Wolff munkáit tanulmányozta. 1750-ben Issak Bernhard selyemgyárosnál lett házitanító, aki később üzletébe is bevonta őt. 1754-ben ismerkedett meg Gotthold Ephraim Lessinggel, aki A zsidók című, 1749-es drámájának hősét vélte benne felfedezni. Későbbi, 1779-es darabját A bölcs Náthánt Mendelssohnról mintázta, akit ekkor már csak német Szókratésznek neveztek. 1763-ban elnyerte a Porosz Tudományos Akadémia irodalmi díját, ezután II. Frigyes király mentesítette őt a zsidókat sújtó korlátozások alól. Díjnyertes tanulmánya a metafizikai állítások bizonyíthatóságát a matematikai tételekével vetette össze. Leghíresebb munkája, a Phaedon, vagy a lélek halhatatlanságáról. 1771-ben vitába bonyolódott J. C. Lavater svájci teológussal, aki felszólította őt, hogy ha nem tudja megcáfolni egy másik svájci teológus, Charles Bonnet érveit a kereszténységgel kapcsolatban, térjen át erre a hitre. Mendelssohn ugyan gyűlölte a hitvitát, de úgy érezte, ez esetben hangot kell adni a zsidóságának. Végül idegösszeomlást kapott, amelyből csak 1774-ben lábalt ki, ekkor kezdte fordítani a Zsoltárok könyvét. 1778-ban írta A zsidók vallási törvényeit, ebben a polgári jogokkal is foglalkozott. 1781-ben alapította Berlinben a Zsidó Szabadiskolát, ahol vallási és világi ismereteket tanítottak németül. Mendelssohn munkássága azt bizonyította, hogy a judaizmus szelleme összeegyeztethető a felvilágosodás eszméivel. Így lett a zsidó felvilágosodás, a haszkala vezéralakja és fő szószólója. E szellem hozzájárult ahhoz, hogy a zsidóság bekapcsolódhatott a modern európai kultúra főáramába. A vallási tolerancia hirdetésével, tudományos eredményeivel Mendelssohn jelentősen hozzájárult a német zsidókat sújtó társadalmi, kulturális, politikai és gazdasági megszorítások megszűnéséhez, s az asszimiláció lehetőségeinek kialakításához. Mózes és Maimonides után ő a zsidóság harmadik Mózese. Kölnben halt meg. Unokája volt Felix Mendelssohn-Bartholdy zeneszerző.