Alessandro Filipepi trascorre quasi tutta la sua vita a Firenze, dove nasce intorno al 1445 e dove è conosciuto come il 'Botticelli'.
Diverse ipotesi fanno derivare il soprannome dalla robusta costituzione del fratello Antonio detto 'Botticello', ma anche da un'alterazione del nome della professione del fratello Giovanni, orafo (a Firenze l'orafo, o 'battiloro', viene chiamato 'battigello').
Anche Sandro intraprende l'attività di orafo, prima di scoprire la sua vera passione e di diventare, dal 1464 al 1467, apprendista di Filippo Lippi, uno dei maggiori artisti di Firenze. Botticelli non rinuncia tuttavia alle sua abilità orafe: la capacità di disegnare dettagli elaborati, spesso impreziositi con l'oro, caratterizza infatti anche la sua pittura.

Risalgono a questo periodo tutta una serie di Madonne che rivelano la diretta influenza del maestro sul giovane allievo.
La primissima opera attribuita a Botticelli è la Madonna col Bambino e un angelo (1465 circa) dello Spedale degli Innocenti, nella quale si colgono forti somiglianze con la contemporanea tavola del Lippi. Lo stesso vale per la Madonna col Bambino e due angeli oggi a Washington.

Nel San Sebastiano, già in Santa Maria Maggiore, Botticelli mostra già un avvicinamento alla filosofia dell'Accademia neoplatonica. Nei circoli culturali colti vicini alla famiglia Medici, animati da Marsilio Ficino e Agnolo Poliziano, la realtà era percepita come la combinazione di due grandi principi, da una parte il divino, dall’altra la materia inerte. L'uomo occupava nel mondo un posto privilegiato perché, grazie alla ragione, poteva giungere alla contemplazione del divino, ma anche recedere ai livelli più bassi della sua condizione se guidato dalla materialità dei propri istinti.

Grazie all’amicizia con Antonio Vespucci - appartenente alla stessa del famoso esploratore Amerigo - il pittore entra in contatto con i Medici, la potente famiglia che governa Firenze e che gli affida diversi incarichi, commissionando soprattutto quadri mitologici fortemente celebrativi della famiglia.
Particolarmente interessante per questo periodo è l'Adorazione dei Magi (1475), dipinta per la cappella funeraria di Gaspare Zanobi del Lama in Santa Maria Novella, che introdusse una grande novità a livello formale: la visione frontale della scena, con le figure sacre al centro e gli altri personaggi disposti prospetticamente ai lati. Botticelli inserice, anche per volere del committente, i ritratti dei membri della famiglia Medici.

Il 27 ottobre 1480 parte per Roma per affrescare, assieme ad altri artisti, le pareti della cappella Sistina. Realizza le Prove di Mosè, le Prove di Cristo e la Punizione di Qorah, Dathan e Abiram, oltre ad alcune figure di papi ai lati delle finestre (tra cui Sisto II) oggi molto deteriorate e ridipinte.
Nel 1483 riceve la commissione medicea per quattro pannelli da cassone con le storie di Nastagio degli Onesti, tratte da una novella del Decameron. Lo stesso anno partecipa al più ambizioso programma decorativo avviato da Lorenzo il Magnifico, la decorazione della villa di Spedaletto, presso Volterra, dove vennero radunati i migliori artisti sulla scena fiorentina dell'epoca.

La Primavera è, con la Nascita di Venere - la venuta alla luce dell'Humanitas, intesa come allegoria dell'amore quale forza motrice della Natura - l'opera più famosa del pittore. Non è chiaro se i due grandi dipinti, il primo su tavola, il secondo su tela, facessero pendant, come li vide Vasari verso il 1550 nella villa medicea di Castello. Entrambe riflettono il clima culturale dell'epoca, che unisce all'amore per le storie antiche il gusto della bellezza e della ricerca filosofica. Attraverso i fasti delle scene mitologiche e alcune allusioni nascoste, l'artista celebra di fatto l'età felice inaugurata dai Medici a Firenze.

Tra le opere di carattere religioso spicca invece la Madonna del Magnificat, realizzata tra il 1483 e il 1485.

Murore il 17 maggio 1510 e viene sepolto nella tomba di famiglia nella chiesa di Ognissanti a Firenze. Filippino Lippi, l'unico suo vero erede, condivise con lui l'inquietudine presente nella sua ultima produzione.

Attraverso le forme sciolte e aggraziate, i colori intonati, le fisionomie eleganti Botticelli ha dato vita a un nuovo canone estetico. Le donne che dipinge sono figure ideali, dallo sguardo dolce e i capelli biondi, sciolti al vento o raccolti in raffinate acconciature. Lo stile subisce diverse evoluzioni nel tempo, pur mantenendi alcuni tratti comuni che lo rendono oggi ben riconoscibile. Gli input fondamentali della sua formazione artistica furono sostanzialmente tre: Filippo Lippi, Andrea del Verrocchio e Antonio del Pollaiolo.
I personaggi sono accomunati da una bellezza senza tempo, sottilmente velata di malinconia.
L’artista fiorentino lascia anche una cospicua produzione di disegni. L'esempio più celebre è dato da quelli per la Divina Commedia, realizzati su pergamena tra il 1490 e il 1496 e oggi custoditi tra la Biblioteca Apostolica Vaticana e il Kupferstichkabinett di Berlino.