Şah İsmayıl Xətai 1487-ci il iyulun 17-də Ərdəbil şəhərində kökü tarixin çox-çox uzaq çağlarına gedib çıxan nüfuzlu Azərbaycanlı zadəgan (bəzi ədəbiyyatlarda səhvən kürd mənşəli kimi də göstərilir) türk ailəsində anadan olmuşdur. O, ata tərəfdən Şeyx Səfiəddinin nəslindən idi. Şah İsmayılın atası Şeyx Heydər, babası Şeyx Cüneyd olmuşdu. Şah İsmayıl ana tərəfdən də dövrünün hakim və köklü bir ailəsinə mənsub idi. Onun anası Aləmşah bəyim Ağqoyunlu hökmdarı Uzun Həsənin qızı, Sultan Yəqubun bacısı idi.
Şeyx Heydər döyüşlərin birində xəyanətlə öldürüldükdən sonra (1488), İsmayıl anası və qardaşları - Sultanəli və İbrahimlə birlikdə İstəxrdə (Şiraz) həbsdə saxlanılır. Onda İsmayılın hələ iki yaşı tamam olmamışdı. Bir müddətdən sonra Rüstəm Mirzə qardaşlardan istifadə etmək məqsədilə onları həbsdən azad edir. Lakin döyüş zamanı İsmayılın böyük qardaşı Sultan Əlinin və «qızılbaşlar»ın necə şücaət göstərdiyini görüb qorxuya düşür, özünü və sülaləsini gələcək təhlükələrdən qurtarmaq üçün Şeyx Cüneyd nəslinə son qoymaq qərarına gəlir. O, Şeyx Sultanəlinin üzərinə qoşun göndərib onu öldürtdürür. Ölümündən öncə Şeyx Sultanəli İsmayılı özünün vərəsəsi təyin edərək Ərdəbilə göndərir. «Qızılbaşlar» İsmayılın axtarıldığını görüb onu bir müddət Ərdəbildə daha sonra Rəştdə gizlədirlər.
Sonra onu Lahicana, Gilan hakimi Mirzə Əlinin sarayına gətirirlər. Gilana gələndə İsmayıl yeddi yaşında olur. Burada o, Həsən xanın himayəsi altında Lələ Hüseyn tərəfindən tərbiyə olunur. İsmayıl təqribən 6 il burada qalaraq, tanınmış əmir və alimlərin rəhbərliyi altında özünün dini, dünyəvi və hərbi təlimlərini davam etdirir.
13 yaşında İsmayıl artıq müstəqil şəkildə siyasi və fəaliyyətə başlayır. 1499-cu ilin avqust ayında İsmayıl özünün yaxın tərbiyəçisi və məsləhətçisi olan bir neçə qızılbaş tayfa başçısı ilə birlikdə qoşun toplamaq üçün Ərdəbilə yollanır. O, 1500-cü ilin yazında Şam və Rum tayfalarından, habelə Qaradağ və Talış əhalisindən ona qoşulmuş 2 minə yaxın qızılbaşla Qarabağ, Çuxursəd, Şuragil, Kağızman, Tircan yolu ilə Ərzincana gəldi. Burada qızılbaş tayfalarından, habelə Qaradağ sufilərindən təqribən 7 min tərəfdar toplayaraq 1500-cü ilin axırlarında Şirvana hücum etdi və Şirvanşah qoşunlarını məğlubiyyətə uğratdı. Döyüşdə Şirvanşah Fərrux Yasar öldürüldü. 1501-ci ilin payızında Təbrizə daxil olan İsmayıl özünü şah elan etdi. Bununla da paytaxtı Təbriz olan Azərbaycan Səfəvilər dövlətinin əsası qoyuldu.
I Şah İsmayılın tabe olmaq təklifini rədd edən Ağqoyunlu hökmdarı Muradla 1503-cü il iyunun 21-də Həmədan yaxınlığında döyüş də qızılbaşların qələbəsi ilə nəticələndi. Sonrakı illərdə Şah İsmayıl bütün Xorasanı, İraqi-ərəbi Səfəvilər dövlətinə qatdı. Onun dövründə Səfəvilər dövləti Yaxın Şərqin qüdrətli dövlətlərindən birinə çevrldi. 1514-cü ildə sultan I Səlimin (1512-1520) başçılıq etdiyi Osmanlı ordusu ilə Çaldıran düzündə baş vermiş döyüşdə qızılbaşlar məğlubiyyətə uğradılar.
Sonrakı illərdə Şah İsmayıl Şəki hakimliyini, Şirvanşahları, gürcü çarlarını Səfəvilərdən asılı vəziyyətə saldı.
Türk, fars və ərəb dillərində gözəl şerlər yazan görkəmli şair Şah İsmayıl Xətayi əsərlərinin çox hissəsini ana dilində yazmışdır və onun yaradıcılığı Azərbaycan poeziyası tarixində mühüm mərhələ təşkil edir.
Şah İsmayıl Xətayi şəkiyə növbəti səfərdən Ərdəbilə qayıdarkən vəfat etdi. Oğlu I Təhmasib keçdi onun canişini oldu.
Onun ölümü ilə bağlı qaynaqlarda belə bir qeyd vardır ki, Şah İsmayıl ölümündən bir qədər əvvəl ova çıxır. Şahdağda öz adamları ilə cərgə ovu təşkil edir. Ov şənliyi qurtarar-qurtarmaz o, ağır şəkildə xəstələnir və dərhal Ərdəbilə qayıdır. Burada da onun halı yaxşılaşmır. Tələsik Təbrizə yola düşürlər. Yolda Sərab yaxınlığındakı Mənqutay adlı yerdə halı o qədər ağırlaşır ki, düşərgə salmalı olurlar. Həkimlərin müalicəsi bir fayda vermir. Hökmdar şair 1524-cü ildə mayın 23-də vəfat edir. Cəsədini Ərdəbilə gətirib Şeyx Səfi türbəsinin yanında dəfn edirlər.
Şah İsmayıl Xətai 38 yaşında, həyatının, yaradıcılığının, arzularının ən qaynar bir çağında dünyadan köçür, lakin qısa ömrü müddətində gördüyü işlər ona ölməzlik qazandırmış, onu Azərbaycan xalqının siyasi və mədəni tarixinin ən parlaq səhifələrindən birinin yaradıcısı kimi tanıtdırmışdır. Şah İsmayılın yüksək hərbi istedadı haqqında K. Marks yazmışdır: «Səfəvilər xanədanının banisi Şah İsmayıl fateh idi. O, on dörd illik hakimiyyəti dövründə on dörd əyalət fəth etmişdi.