杨广是隋文帝杨坚的二儿子。那么很多人就有疑问了，按照封建帝国传位立嫡长子的规矩，怎么也不该杨广继承皇帝位啊。那么，这究竟是怎么回事呢？
北周天和四年（569年），杨广生于长安（今陕西西安汉长安城遗址），史书称：“美姿仪，少聪慧”。在北周武帝时，荫蔽父亲杨坚功勋，受封为雁门郡公。开皇元年（581年）封为晋王，官拜柱国、并州总管，时年十三岁。后又授任武卫大将军，进位上柱国、河北道行台尚书令等。
隋文帝暗中命令善于看相的人来和把所有的儿子都看了一遍，来和说晋王（杨广）贵不可言。不久，隋文帝到杨广的府邸，看到乐器的琴弦大多断绝，又有尘埃，好像没有使用，以为杨广不喜欢歌舞艺妓，很赞赏他。杨广更加伪装自己，当时人们称他仁孝。
开皇八年（588年）冬天，隋朝兴兵平南朝的陈，刚二十岁的杨广是领衔的统帅，真正指挥全军的是高颎，在前线作战的是贺若弼和韩擒虎等名将。陈的国君昏庸，又缺乏贤良将相，隋文帝即位之初，便处心积虑，以平陈为目标（如韩擒虎、贺若弼之任命）。贺若弼济京口，韩擒虎济采石，令陈军措手不及。隋军一举突破长江天堑。所到之处，所向披靡，平陈后，进驻建康，杀掉了陈国君的奸佞之臣及宠妃张丽华，封存府库，将其国君及皇后等人带返隋京。班师后，杨广晋封太尉，受赐辂车、乘马，衮冕之服，玄珪、白璧各一。
开皇十年（590年），江南各地发生反叛。隋文帝派杨素去讨伐。杨素、麦铁杖、来护儿、史万岁消灭各路造反势力，彻底平定了江南。之后，杨广奉命到江都任扬州总管。开皇二十年（600年），突厥进犯，杨广率军出灵武，却没有任何俘获而返回。
隋文帝起初任命的太子是嫡长子杨勇。杨勇好学，善于写词赋，性格宽仁和后，率意任情，没有虚伪作假的行为。杨勇曾给自己的蜀铠装饰花纹，隋文帝见了不高兴，恐怕导致奢侈风气。太子杨勇宠幸的美人多，太子妃元氏却突然死了，而杨勇的生母独孤皇后（也是杨广的生母文献皇后独孤伽罗）认为是太子的爱妾云氏害的。独孤皇后派人监视，寻找杨勇的罪过。杨广得知这些，更加自我伪装，侍妾只是凑够数量，却只和萧妃起居在一起。皇后因此轻视杨勇，称赞杨广的德行。杨广每次来朝，车马侍从都俭约朴素，恭敬的应对朝臣，礼节极其谦卑，因此名声在隋文帝的儿子诸王里是最好的。杨广又向独孤皇后诬告杨勇要陷害、屠戮自己和朝中的一些大臣。从独孤皇后的回答中，杨广知道了皇后已经改了主意，便设计夺取储君的地位。杨广与张衡等人定策。杨广、杨素、独孤皇后不断陷害杨勇。最终，开皇十二年（600）十月，隋文帝废杨勇，十一月，改立杨广为皇太子。
据《资治通鉴》载，在仁寿四年（604年），隋文帝患病住在仁寿宫，尚书左仆射杨素、兵部尚书柳述、黄门侍郎元岩都进入仁寿宫侍病。文帝召皇太子杨广入内居崐住在大宝殿。杨广考虑到如果文帝去世，必须预先作好防备措施，他亲手写了一封信封好，派人送出来询问杨素。杨素把情况一条条写下来回复太子。宫人误把回信送到了文帝的寝宫，文帝看后极为愤怒。天刚亮，陈夫人出去更衣，被太子杨广所逼迫，欲行非礼之事。陈夫人拒绝了他才得以脱身。她回到文帝的寝宫，文帝奇怪她神色不对，问什么原因，陈夫人流着泪说：“太子无礼！”文帝愤怒，捶着床说：“这个畜生！怎么可以将国家大事交付给他！独孤误了我！”于是他叫来柳述、元岩说：“召我的儿子！”柳述等人要叫杨广来。文帝说：“是（杨）勇。”柳述、元岩出了文帝的寝宫，起草敕书。杨素闻知此事，告诉了太子杨广。杨广假传文帝的旨意将柳述、元岩逮捕，关进大理狱。他们迅速调来东宫的裨将兵士来宿卫仁寿宫，宫门禁止出入，并派宇文述、郭衍进入调度指挥；命令右庶子张衡进入文帝的寝宫侍侯文帝。后宫的人员全被赶到别的房间去。一会儿，隋文帝死了。因此朝廷内外，关于隋文帝究竟是怎么死的，有很多不同的说法。随后，杨广即位。
唐代人马总在《通历》中记载隋文帝被张衡“血溅屏风”，而赵毅在《大业略记》中记载隋文帝被张衡毒死。
杨广继位后，假传隋文帝遗嘱，逼迫杨勇自尽。还有亲弟蜀王杨秀被他诬陷使用巫蛊诅咒隋文帝及幼弟汉王杨谅，被剥夺官爵贬为庶民软禁于内侍省，后与诸子一起被软禁，不得与妻子相见。其弟汉王杨谅以讨杨素为名，在并州起兵，杨广派杨素镇压，杨谅降后被幽禁至死。大业三年（607年）3月4日，杨广诛杀侄儿长宁王杨俨，又把剩余的侄儿（杨勇诸子）安城王杨筠、安平王杨嶷、襄城王杨恪、高阳王杨该、建安王杨韶、颍川王杨煚、杨孝宝、杨孝范贬到岭南，在路途中全部被处死。
大业三年（607），杨广赐突厥启民可汗帛二千万段，启民可汗的手下也各有赏赐。还赐给启民可汗车马，地位高于隋朝的诸侯王。高熲有文武大略，明达世务，自蒙寄任，竭诚尽节。高熲认为杨广对启民可汗过度优厚，高熲对何稠说“此虏颇知中国虚实，山川险易，恐为后患。”贺若弼也说对待启民可汗太奢侈。杨广将高颎、宇文弼、贺若弼处死，将高熲的儿子流放到边疆，将宇文弼、贺若弼的妻子与孩子贬为奴婢。苏威也被连坐，丢官。萧皇后的兄弟萧琮因为与贺若弼友善，也被废于家，不久就死了。到这个时候，杨广彻底由非嫡长子转变为大隋的第二任皇帝，实现了大权独揽，朝廷内外的异己已剪除完毕，再也没有人可以跟他唱反调，也没有人能够威胁到他的帝位了。
之后，隋炀帝杨广开始了大刀阔斧的改革。修隋朝大运河，营建洛阳（东都）、迁都洛阳，改州为郡；改度量衡依古式……直到最后，频繁发动战争，加之滥用民力、穷奢极欲、荒淫无道，导致大规模农民起义。618年，宇文化及发动江都兵变，杨广为叛军所缢杀。
