Il est possible que le premier professeur de musique de Luigi Boccherini fut son père. Plus tard, il devient l’élève de Francesco Vanucci, maître de chapelle de Lucca, compositeur et violoncelliste. Boccherini fait ses débuts devant public en tant que violoncelliste à l’âge de 13 ans et, par la suite, interpréte des concertos lors de fêtes locales.

En 1757, il va à Rome où il étudie, pendant plusieurs mois, avec Giovanni Battista Costanzi, maître de chapelle à la basilique Saint-Pierre.

À la fin de 1757, lui et son père sont appelés à Vienne pour se joindre au personnel du théâtre de la cour impériale. Boccherini retourne à Lucca en 1759 mais il revient à Vienne l’année suivante pour rejoindre son père au sein de l’orchestre du théâtre. Ayant fait application pour un poste à Lucca en août 1760, il s’y rend au cours du printemps suivant pour revenir, une troisième fois, à Vienne au début de 1763. Déjà à cette époque, sa réputation commence à pointer : un concerto, composé en 1764, provoque des commentaires favorables et malgré que ses œuvres se soient pas publiées, elles sont largement distribuées sous forme de manuscrits.

En avril 1764, son application pour un poste à Lucca est enfin acceptée. Durant les trois ans que dure son affectation, il compose deux oratorios qui seront exécutés en l’église S. Maria Corteorlandini, et une cantate à l’occasion des fêtes suite aux élections locales. Il prend aussi congé pour se rendre à Milan où il fait l’arrangement pour exécution devant public, en 1765, d’un quatuor pour cordes avec Pietro Nardini, Filippo Manfredi (un élève de Nardini et un ami de Boccherini), et Giuseppe Cambini. Il prend aussi part à des concerts avec Giovanni Battista Sammartini.

À la fin de 1766, Boccherini, en compagnie de Manfredi, se lancent dans une tournée de concerts. La route utilisée n’est pas connue mais il semble que Paris, où il arrivent au début de 1767, était leur destination. Sur place, il profite du mécénat de l’influent baron Bagge. Deux séries d’œuvres sont publiées à Paris en 1767 : un groupe de six quatuors pour cordes en avril, et trois mois plus tard, un groupe de trios pour deux violons et violoncelle. Pour ces premières publications, Boccherini a choisi des œuvres composées au cours des années 1760 et 1761. Au cours des années suivantes, d’autres œuvres sont publiées par différents éditeurs parisiens. Ces œuvres sont de la musique de chambre pour cordes et aussi son unique groupe d’œuvres, composées à Paris, pour clavecin avec accompagnement de violon.

Boccherini et Manfredi, qui ont sans doute joué lors de concerts privés, font leur première apparition aux Concerts Spirituels en mars 1768 alors que Boccherini y joue l’une de ses sonates pour violoncelle. Les deux artistes restent à Paris au moins jusqu’à l’été 1768 malgré que leurs activités ne soient pas connues.

Ensuite, à l’invitation de l’ambassadeur d’Espagne à Paris, ils se dirigent vers Madrid. À cette époque, l’une des figures dominantes de la vie musicale à Madrid est un autre italien, Gaetano Brunetti, qui est directeur de la musique pour le Prince des Asturies.

En 1769, Boccherini est établi à Madrid comme le confirme les éléments suivants : la composition et la publication d’un groupe de quatuors dédié à Don Luis, prince héritier et jeune frère de Charles III, de même que la composition d’oeuvres, la même année, dédiées au «Signori Diletanti di Madrid». Il compose aussi une sinfonie concertante (G491) qui sera jouée lors d’une série de concerts à Madrid durant l’Avent 1770. En novembre de la même année, il est nommé au service du prince en tant que compositeur et artiste avec un salaire de 30,000 reals avec l’obligation de composer exclusivement pour son employeur. Il lui est toutefois permis de poursuivre la publication de sa musique.

Les années 1770 furent une période de sécurité et d’activités stables pour Boccherini. C’est à ce moment qu’il commençe à composer des quintettes pour cordes selon les besoins musicaux de la cour; plusieurs de ceux-ci sont publiés, principalement à Paris. En 1771, il épouse Clementina Pelicho. Après le mariage de Don Luis en 1776, Boccherini va s’établir, avec le prince, au palais Las Arenas, à Avila. En 1785, l’épouse de Boccherini et Don Luis meurent. Suite à une pétition adressée au roi Charles III, Boccherini obtient une pension égale à la moitié de son salaire et une place lui est promise à la chapelle royale. On ne sait pas si Boccherini obtint un tel poste.

Deux ans auparavant, Boccherini avait pris contact, via l’ambassadeur de Prusse en Espagne, avec le prince Friedrich Wilhelm de Prusse. Celui-ci, un violoncelliste, appréciait sa musique et avait exprimé son désir de recevoir de nouvelles œuvres. Don Luis étant décédé, Boccherini est libre d’accepter des commandes d’un autre mécène et, le 21 janvier 1786, il est nommé compositeur de musique de chambre auprès de Friedrich Wilhelm qui devint roi plus tard la même année. Boccherini reçoit 1000 couronnes par années en retour de son travail.

En 1786, Boccherini profite du mécénat de la famille Benavente-Osuna de Madrid et compose son seul opéra «La clementina» qui sera exécuté au palais de cette famille. En 1787, il épouse Maria del Pila Joaquina Porreti, la fille d’un violoncelliste de l’orchestre royal.

On ne sait rien des activités de Boccherini pour la période allant de 1787 à 1796. Il est toutefois permis de penser qu’il réside en Allemagne, à la cour de Friedrich Wilhelm II alors qu’il est possible qu’il réside en Espagne, vivant de sa pension royale et de son salaire provenant de la cour de Prusse plus ce qu’il pouvait obtenir de la part de mécènes et d’éditeurs.

L’histoire des publications vers la fin des années 1790 est malencontreuse; elle est contenue dans les lettres que Boccherini écrivit à Ignaz Pleyel, éditeur et compositeur, à Paris. Ces lettres suggèrent que l’attitude généreuse et honorable de Boccherini était reçue avec soupçons, impolitesse et procrastination alors que selon les lettres de Pleyel louangeaient la musique de Boccherini qui était en demande tant à Paris qu’à Londres.

Au décès de Friedrich Wilhelm II, Boccherini demande à son successeur de le réembaucher mais le 2 mars 1798, le nouveau roi refuse. Le mécénat de la famille Benavente-Osuna se termine à la fin de 1798 lorsque la famille quitte Madrid après que Boccherini eut réalisé, pour le marquis, des arrangements pour guitare de plusieurs de ses œuvres.

Flatté par la popularité de ses œuvres à Paris et espérant un nouveau mécénat, il dédice une série de quintets avec piano (opus 57) à la nation française. Un nouveau mécène français, Lucien Bonaparte, arrive en tant qu’ambassadeur en Espagne à la fin de 1800 et bien qu’il ne soit pas un amateur de musique, il embauche Boccherini pour organiser des concerts et composer de nouvelles œuvres pour lui. Boccherini continue de dédicacer sa musique à Bonaparte bien après qu’il eut quitté l’Espagne l’année suivante ce qui laisse présager qu’il était toujours rémunéré.

Il est généralement reconnu que Boccherini passe les dernières années de sa vie dans un état de pauvreté. Ceci est possible mais il continue ses activités de composition et d’exécution jusque très tard dans les années 1790 alors que sa pension provenant de Charles III est reconduite par Charles IV. L’état de détresse, dans lequel il est trouvé en février 1803 par la pianiste et compositeur Sophie Gail, se situe plus au niveau mental qu’au niveau financier et ceci, principalement causé par la mort de ses deux filles en 1802. Sa troisième fille et sa femme meurent en 1804 et il ne lui reste que ses deux fils issus de son premier mariage.

Boccherini meurt en 1805 de complications respiratoires. Il est inhumé dans l’église de S. Justo à Madrid. En 1905, ses restes sont transportés à Lucca et enterrés dans la Basilique S. Francisco.