Im Anschluss an das Abitur in Ludwigshafen 1905 studierte Bloch Philosophie, Physik, Germanistik und Musik in München, u. a. bei Theodor Lipps (1851–1914), sowie in Würzburg, v. a. bei Oswald Külpe (1862–1915), und schloss sich der Sozialdemokratie an. In Würzburg wurde er 1908 bei Külpe mit der Dissertation „Kritische Erörterungen über Rickert und das Problem der modernen Erkenntnistheorie“ (1909) zum Dr. phil. promoviert und siedelte danach nach Berlin über, wo er Freundschaft mit Georg Simmel (1858–1918) und Georg Lukács (1885–1971) schloss.

Die Erfahrung des Ersten Weltkriegs prägte Blochs weiteres Denken ebenso wie später die von Nationalsozialismus, Emigration und Zweitem Weltkrieg und ließ ihn zum entschiedenen Pazifisten werden. 1917 ging er nach Locarno-Monti (Kanton Tessin), um das Siedlungsprojekt am Monte Verità bei Ascona (Kanton Tessin) kennenzulernen, und veröffentlichte 1918 die erste Fassung seiner Untersuchung „Geist der Utopie“ (überarbeitete Fassung 1923), worin er den Grundgedanken verfolgte, dass die Welt zwar mangelhaft sei, aber die Tendenz in sich habe, diesen Mangel zu beheben. In dieser Zeit erfolgte Blochs Hinwendung zum Kommunismus, den er eigenwillig als liberalen Sozialismus konzipierte, in dem es galt, die Rechte des einzelnen Menschen zu schützen. 1921 publizierte er seine Studie über Thomas Müntzer (1489–1525), in der er diesen als „Theologen der Revolution“ porträtierte.

In den 1920er Jahren lebte Bloch als freier Journalist, v. a. für die „Frankfurter Zeitung“ und die „Weltbühne“, in München und Berlin, wo u. a. Theodor W. Adorno (1903–1969), Bertolt Brecht (1898–1956), Ernst Busch (1900–1980), Axel Eggebrecht (1899–1991), Peter Huchel (1903–1981), Alfred Kantorowicz (1899–1979) und Kurt Weill (1900–1950) zu seinem Freundeskreis zählten. 1933 emigrierte er in die Schweiz, 1934 nach Wien, 1935 nach Paris und 1936 nach Prag, bevor er 1938 in die USA floh, wo er in prekären finanziellen Verhältnissen lebte.

1948 wurde Bloch nicht aufgrund fachlicher Qualifikation, sondern aus politischen Gründen auf Betreiben der Regierung von Sachsen als Ordinarius auf einen Lehrstuhl für Philosophie an der Universität Leipzig berufen. Hatte er noch im Dezember 1937 Josef Stalin (1878–1953) als „wirklichen Führer ins Glück, Richtgestalt der Liebe, des Vertrauens, der revolutionären Verehrung“ bezeichnet und nicht den geringsten Zweifel gehegt, dass Stalins einziges Motiv für die Moskauer Prozesse 1936/37 die Verteidigung des Erbes der Oktoberrevolution gewesen sei, so schockierten ihn die Enthüllungen des XX. Parteitags der KPdSU unter Nikita Chruschtschow (1894–1971) 1956, die er fatal missverstand: Bloch glaubte nicht, dass es sich um eine Abrechnung mit Stalin handele, sondern war der Auffassung, dass es nun darum gehen müsse, die Fehler im System zu beseitigen. Noch im selben Jahr hielt er mehrere Reden, in denen er ausführte, dass Karl Marx (1818–1883) zwar von der Abschaffung des Privateigentums gesprochen, damit aber nicht zugleich die Aufhebung von Menschenrechten wie „Freiheit, Widerstand des Volkes gegen Unterdrückung“ gemeint habe. Bloch sah die Gefahr der Unterdrückung des Individuums in der DDR, in der selbstständiges Denken seiner Erfahrung nach „gegen den Anstand“ verstoße. Am 30. Dezember 1956 verurteilte der Vorsitzende des Zentralkomitees der SED, Walter Ulbricht (1893–1973), in seinem Leitkommentar im „Neuen Deutschland“ die Blochsche Philosophie als idealistisch. Bloch erhielt 1957 Lehrverbot und wurde zwangsemeritiert. Sein Mitarbeiter Jürgen Teller (1926–1999) wurde aus der SED ausgeschlossen, aus der Universität entlassen und „zur Bewährung in der Produktion“ in das Leipziger Eisen- und Stahlwerk geschickt, wo er bei einem Arbeitsunfall einen Arm verlor. Bloch, der Teller wegen seiner politischen Haltung wertschätzte, versah Band 13 seiner Gesamtausgabe (Einleitung in die Tübinger Philosophie, 1985) mit der Widmung „Meinem Major Tellheim gewidmet“, um Teller vor Verfolgung zu schützen.

1961, nach dem Bau der Mauer, kehrte Bloch mit seiner Frau von einem Besuch in der Bundesrepublik nicht in die DDR zurück. Hier jedoch wurde er ambivalent wahrgenommen, sowohl als Gefolgsmanns Stalins in den 1930er Jahren als auch als Kritiker der DDR. Der inzwischen auch international renommierte Bloch, der seit 1961 als Gastprofessor für Philosophie an der Universität Tübingen lehrte, wurde in den folgenden Jahren zum Mentor der Studentenbewegung und entfaltete in dieser Rolle große Wirkung. Seine Betonung des subjektiven Faktors im Gegensatz zu der im dogmatischen Marxismus präferierten ökonomischen Basis wurde von der Protestbewegung aufgenommen. Der Aktionismus der Studierenden zur Initiierung revolutionärer Prozesse führte zur Paraphrasierung Blochscher Zitate, etwa, dass der aufrechte Gang manchmal durch geschlossene Glastüren von Rektoraten führen müsse. Bis in das hohe Alter kämpfte Bloch noch gegen die Notstandsgesetze, die Berufsverbote, den Bau der Neutronenbombe und gegen den Paragrafen 218. Zu seinen Schülern zählen u. a. die Schriftsteller Volker Braun (geb. 1939), Friedrich Dieckmann (geb. 1937), Siegfried Pfaff (1931–2018) und Ingrid Zwerenz (geb. 1934) sowie die Philosophen Manfred Buhr (1927–2008), Gerd Irrlitz (geb. 1935), Burghart Schmidt (1942–2022) und Günther Zehm (1933–2019).

In Blochs Philosophie hat das tatkräftige Subjekt, das seinen Blick auf das Ziel einer neuen Gesellschaftsordnung richtet, den Primat: Der Mensch und nicht eine anonyme gesellschaftliche oder politische Macht müsse die Weichen stellen für die Weiterentwicklung. Als Blochs Hauptwerk gilt „Das Prinzip Hoffnung“, dessen erster Band 1954 erschien. Darin analysierte er unterschiedliche Aspekte des gesellschaftlichen, kulturellen und wirtschaftlichen Lebens, an denen Bloch zu zeigen suchte, dass überall die Sehnsucht nach einem besseren Leben treibendes Motiv ist. Hierfür untersuchte er die Kunst – bildende Kunst, Architektur, Musik und Dichtung – sowie Märchen, Filme, Tourismus, Mode, Schaufensterauslagen, Tanz und Pantomime, Tag- und Nachtträume, Religion und Mythen sowie Trivialliteratur, Kintopp, Kitsch, Jahrmärkte und Feste.

Seit 1985 vergibt die Stadt Ludwigshafen am Rhein den dreijährlichen Ernst-Bloch-Preis für Leistungen in den Wissenschaften und der Literatur. Ebenfalls 1985 wurde die Ernst-Bloch-Assoziation (EBA) gegründet, die ein Bloch-Jahrbuch herausgibt. Ein weiteres Jahrbuch und Mitteilungen veröffentlicht die 1986 gegründete Ernst-Bloch-Gesellschaft. Zur Pflege und Förderung von Blochs Vermächtnis wurde 1997 die Stiftung Ernst-Bloch-Zentrum in Ludwigshafen am Rhein eingerichtet, die eine Dauerausstellung zeigt, einen Almanach veröffentlicht und Blochs Bibliothek und Nachlass verwaltet.