Lý Công Uẩn quê ở Từ Sơn, Bắc Ninh, mẹ họ Phạm, bà đi chơi chùa Tiêu Sơn cùng với người thần giao hợp rồi có chửa, sinh Lý Công Uẩn ngày 12 tháng 2 năm Giáp Tuất, niên hiệu Thái Bình năm thứ 5 (974) thời Đinh. Lúc 3 tuổi, bà mẹ Lý Công Uẩn ẵm ông đến nhà Lý Khánh Văn, Khánh Văn bèn nhận làm con nuôi, từ nhỏ đã thông minh, vẻ người tuấn tú khác thường. Lúc còn nhỏ đi học, nhà sư ở chùa Lục Tổ là Vạn Hạnh thấy, khen rằng: Đứa bé này không phải người thường, sau này lớn lên ắt có thể giải nguy gỡ rối, làm bậc minh chủ trong thiên hạ. Lớn lên, không chăm việc sản nghiệp, chỉ học kinh sử qua loa, khảng khái có chí lớn.

Theo sách Việt sử tiêu án: Mẹ Lý Công Uẩn năm 20 tuổi nghèo hèn không có chồng, nương tựa người lão Sa môn ở chùa Ứng Thiên, làm việc thổi nấu, khi lửa tắt và bà đương ngủ lơ mơ, lão Sa môn ngẫu nhiên chạm phải, giật mình trở dậy rồi có thai mà sinh ra. Về sau Lý Thái Tổ nương nhờ cửa Phật, Khánh Vân nuôi lớn, Vạn Hạnh dạy dỗ.

Lý Công Uẩn quê ở Từ Sơn, Bắc Ninh, mẹ họ Phạm, bà đi chơi chùa Tiêu Sơn cùng với người thần giao hợp rồi có chửa, sinh Lý Công Uẩn ngày 12 tháng 2 năm Giáp Tuất, niên hiệu Thái Bình năm thứ 5 (974) thời Đinh. Lúc 3 tuổi, bà mẹ Lý Công Uẩn ẵm ông đến nhà Lý Khánh Văn, Khánh Văn bèn nhận làm con nuôi, từ nhỏ đã thông minh, vẻ người tuấn tú khác thường. Lúc còn nhỏ đi học, nhà sư ở chùa Lục Tổ là Vạn Hạnh thấy, khen rằng: Đứa bé này không phải người thường, sau này lớn lên ắt có thể giải nguy gỡ rối, làm bậc minh chủ trong thiên hạ. Lớn lên, không chăm việc sản nghiệp, chỉ học kinh sử qua loa, khảng khái có chí lớn.

Theo sách Việt sử tiêu án: Mẹ Lý Công Uẩn năm 20 tuổi nghèo hèn không có chồng, nương tựa người lão Sa môn ở chùa Ứng Thiên, làm việc thổi nấu, khi lửa tắt và bà đương ngủ lơ mơ, lão Sa môn ngẫu nhiên chạm phải, giật mình trở dậy rồi có thai mà sinh ra. Về sau Lý Thái Tổ nương nhờ cửa Phật, Khánh Vân nuôi lớn, Vạn Hạnh dạy dỗ.

Tướng nhà Tiền Lê
Lý Công Uẩn lớn lên thời Lê Hoàn, ông theo giúp hoàng tử Lê Long Việt. Năm 1005, Lê Hoàn mất, các con tranh giành ngôi vua. Năm 1006, Lê Long Việt giành được ngôi vua, trở thành vua Lê Trung Tông. Nhưng chỉ được 3 ngày Trung Tông bị em là Lê Long Đĩnh giết hại giành ngôi. Lúc đó các quan đều sợ hãi bỏ chạy, chỉ có Lý Công Uẩn đến ôm xác Trung Tông khóc.

Lê Long Đĩnh không những không trị tội mà khen Lý Công Uẩn là người trung nghĩa, tiếp tục trọng dụng ông vào chức cho làm Tả thân vệ điện tiền chỉ huy sứ.

Theo "Ngọc phả các vua triều Lê" ở các di tích cố đô Hoa Lư - Ninh Bình, Lý Công Uẩn hàng năm theo thiền sư Vạn Hạnh vào hầu vua Lê Hoàn ở thành Hoa Lư, Công Uẩn được vua yêu, cho ở lại kinh thành học tập quân sự. Lê Hoàn lại gả con gái cả là công chúa Lê Thị Phất Ngân, sinh ra Lý Phật Mã và đặc phong cho Công Uẩn làm Điện tiền cận vệ ở thành Hoa Lư. Dần dần, Công Uẩn thăng lên chức Điện tiền chỉ huy sứ. Chức ấy chỉ dành cho hoàng tộc hoặc quốc thích mới được trao. Chính nhờ vậy mà về sau, Lý Công Uẩn đã đem ngôi vua về cho họ Lý.[3]

Lên ngôi hoàng đế
Thời vua Lê Long Đĩnh còn tại vị, hương Diên Uẩn, châu Cổ Pháp, có cây gạo bị sét đánh, có chữ trên ấy. Vị sư Vạn Hạnh mới bảo Lý Công Uẩn rằng: Mới rồi tôi thấy chữ bùa sấm kỳ lạ, biết họ Lý cường thịnh, tất dấy lên cơ nghiệp. Nay xem trong thiên hạ người họ Lý rất nhiều, nhưng không ai bằng Thân vệ là người khoan thứ nhân từ được lòng dân, lại đang nắm binh giữ quyền trong tay, đứng đầu muôn dân chẳng phải Thân vệ thì còn ai đương nỗi nữa. Tôi đã hơn 70 tuổi rồi, mong được thư thả hãy chết, để xem đức hóa của ông như thế nào, thực là cái may nghìn năm có một. Lý Công Uẩn sợ câu nói ấy tiết lộ, bảo người anh đem Vạn Hạnh giấu ở Tiêu Sơn.[4]

Có lần Ngọa Triều ăn quả khế lại thấy hột mận, mới tin lời sấm ngữ, ngầm tìm người họ Lý giết đi, nhưng Lý Công Uẩn vẫn không bị hại. Vua Lê Long Đĩnh chết năm 1009, vua nối còn bé, Lý Công Uẩn cùng với Hữu điện tiền chỉ huy sứ là Nguyễn Đê mỗi người được đem 500 quân tùy long vào làm túc vệ. Khi ấy Chi hậu là Đào Cam Mộc dò biết Công Uẩn có muốn nhận việc truyền ngôi, mới nhân lúc vắng nói khích với Lý Công Uẩn về việc tiếm ngôi. Công Uẩn trong lòng thích lời nói đó nhưng còn ngờ Cam Mộc có mưu khác, mới giả cách mắng. Cam Mộc thong thả bảo Công Uẩn rằng:Tôi thấy thiên thời nhân sự như thế, cho nên mới dám phát ngôn. Nay ông lại muốn cáo giác tôi thì tôi không phải là người sợ chết. Lý Công Uẩn nói: Tôi đâu nở cáo giác ông, chỉ sợ lời nói tiết lộ thì chết ráo, nên răng ông đó thôi.

Tượng đài Lý Thái Tổ (21,18456701°B 106,07636702°Đ) tại trung tâm thành phố Bắc Ninh
Hôm sau Đào Cam Mộc lại thuyết phục Lý Công Uẩn việc tiếm ngôi, Đào Cam Mộc bàn với Thái hậu, phò lập Lý Công Uẩn lên làm vua[5]. Lý Công Uẩn lên ngôi hoàng đế tháng 11, ngày Quý Sửu, năm Kỷ Dậu[6] (tức 21 tháng 11 năm 1009), đặt niên hiệu là Thuận Thiên, nghĩa là "theo ý trời". Ông phong cha là Hiển Khánh Vương, mẹ là Minh Đức Thái hậu, chú là Vũ Đạo Vương, anh ruột là Vũ Uy Vương, em ruột là Dực Thánh Vương. Ông lập sáu vương hậu, con trưởng ông là Lý Phật Mã được phong Khai Thiên Vương, lập làm Thái tử. Các con trai khác của ông cũng được phong vương. Đồng thời, con gái lớn của ông là An Quốc công chúa Lý Thiềm Hoa được gả cho Đào Cam Mộc, Đào Cam Mộc cũng được phong Nghĩa Tín Hầu, còn những người khác vẫn giữ chức cũ.[7] Một người con gái khác là Lĩnh Nam công chúa là Lý Bảo Hòa cho động chủ Giáp Thừa Quý