Pretoriában született egy dél-afrikai mérnök és egy kanadai dietetikus és fotómodell három gyermeke közül legidősebbként. Kisgyerekként annyira elmerült saját kis világában, hogy egyszerűen nem is hallotta meg, ha szóltak hozzá, anyja még hallásvizsgálatra is elküldte. A szülők válása után apjával maradt, amit később megbánt, apját ördögi embernek nevezte.

Musk tízéves volt, amikor első Commodore gépét kikönyörögte. A programozást könyvekből három nap alatt sajátította el, és 12 évesen 500 dollárért adta el első számítógépes játékát egy magazinnak. Iskolatársai nem értékelték képességeit, furának tartották és rendszeresen bántalmazták, ennek úgy vetett véget, hogy több küzdősportot is magas szinten sajátított el. 1989-ben, hogy elkerülje a kötelező katonai szolgálatot, Kanadába költözött és beiratkozott az egyetemre, ifjúsági szálláson lakott és különböző munkákból tartotta fenn magát.

1992-ben az Egyesült Államokba ment, a Pennsylvaniai Egyetemen szerzett közgazdasági és fizikai diplomát. Tanult a kaliforniai Stanford Egyetemen is, igaz, mindössze két napot, mert 1995-ben belevetette magát az üzleti életbe. Öccsével megalapította a Zip2 nevű internetes vállalatot, amelyet 1999-ben 341 millió dollárért eladott a Compaqnak. A pénzt a PayPal megalakításába fektette, amely pár év alatt az internet egyik meghatározó pénzügyi szolgáltatója lett.

Az eBay 1,5 milliárd dollárért vásárolta fel a céget 2002-ben, ezzel Musk megszerezte első milliárdját.
Ugyanebben az évben megalapította SpaceX nevű cégét, amely a rakétatechnológia és az űrjárművek fejlesztését tűzte zászlajára, ehhez az amerikai űrkutatási hivatallal (NASA) kötött 1,5 milliárd dolláros szerződés biztosította az anyagi alapokat. Az első eredmény a Falcon 1 létrehozása volt 2008-ban, majd megszületett a Falcon 9 hordozórakéta, amelynek segítségével 2012-ben az első magánűrhajó, a Dragon teherszállítmányt vitt a Nemzetközi Űrállomásra (ISS).

A SpaceX első „emberes” utazására 2020 májusában került sor, amikor a Crew Dragon két amerikai asztronautát vitt az ISS-re – ez volt az első alkalom, hogy a NASA magáncéggel együttműködve indított űrexpedíciót. Azóta a Dragon fedélzetén már négy asztronautát is szállított az ISS-re, és a tervek szerint 2022-ben három űrturistát is elutaztatnak majd a kozmoszba.

Musk 2004-ben beszállt az egy évvel korábban alapított Tesla Motors autógyártó startupba, amelynek főrészvényese és elnöke lett. A cég elektromos autók, valamint akkumulátoros termékek és napelemes tetők tömeggyártásával foglalkozik, és az alapítása óta eltelt közel két évtized alatt - piaci tőkeértékét tekintve – a világ legnagyobb autógyára lett, értékesebb, mint a Ford és a General Motors együttesen. Musk felügyeli a vállalat termékeinek teljes termékfejlesztését, mérnöki munkáját és tervezését.

A Tesla és a SpaceX munkája 2018 februárjában összeért: a Falcon Heavy óriásűrhajó egy meggypiros Tesla Roadstert vitt magával a világűrbe, hogy a Nap körüli pályára állítsa.

A jármű, a vezetőülésbe kötött, űrruhás bábuval valószínűleg több tízmillió éven át az űrben marad, mielőtt rázuhan a Földre vagy a Vénuszra.

Musk kifogyhatatlan az ötletekből, 2013-ban a szárazföldi tömegközlekedést forradalmasító Hyperloop tervét tette közzé, 2015-ben megalapította a mesterséges intelligencia kutatásával foglalkozó OpenAI céget. 2017-ben támogatta a Neuralink nevű vállalkozást, amely az emberi agyba beültethető eszközöket kíván létrehozni, ugyanebben az évben megalapította a The Boring Company nevű céget, amely alagutak fúrásával és építésével foglalkozik az utcai forgalom csökkentése érdekében. 2021-ben az éghajlatváltozás elleni küzdelem jegyében a szén-dioxid légkörből való kivonását célzó, 100 millió USA dollár összdíjazású négy évig tartó versenyt hirdetett meg XPRIZE elnevezéssel.

Muskot, aki 2021-re a világ leggazdagabb embere lett, szokták Igazi Vasembernek is nevezni, egyrészt mert sok dologban hasonlít a képregényhősre (egy mondat erejéig fel is tűnt a filmtrilógia második részében), másrészt kifogyhatatlan energiái és ambíciói miatt. Ahogy egy interjúban elmondta, amióta csak elolvasta Douglas Adams Galaxis útikalauz stopposoknak című művét, azóta arról álmodik, hogy az emberiséget egy szép napon eljuttatja a Marsra, és a jelek szerint mindezért keményen dolgozik.

Az érem másik oldala, hogy sokan vádolják tisztességtelen üzleti praktikákkal, az amerikai tőzsdefelügyelet 2018-ban egy, a Tesla jövőjét illető és részvényeinek árfolyamát befolyásoló Twitter-üzenete miatt húszmillió dollárra bírságolta meg, és távoznia kellett a Tesla igazgatótanácsának éléről is.

Magánélete sem mondható unalmasnak, többször nősült, hat fiú édesapja, a legfiatalabb, aki 2020 májusában született, az X AE A-XII nevet kapta. Musk imádja a hatalmas bulikat, bár alkoholt ritkán fogyaszt, és az étkezésre szánt időt is sajnálja. Nem nagy rajongója a közösségi médiának, de a Twitteren aktív. Nagy kedvencei a japán animációs filmek, példaképének a mongol Dzsingisz kánt tekinti.

Életéről 2015-ben könyv jelent meg, számos tévéműsorban és a Machete című filmben is feltűnt. Többek között a brit Royal Society tagja, többször szerepelt a világ száz legbefolyásosabb emberének listáján. A Forbes magazin listáján 151 milliárd dolláros vagyonával jelenleg a világ második leggazdagabb embere.