Apollinaris föddes i Rom och fick namnet Wilhelm Apollinaris de Kostrowitzky. Han lärde sig tidigt att tala ett flertal språk, däribland franska. Det var då han emigrerade till Frankrike som han antog namnet Guillaume Apollinaire. Hans mor, Angelica Kostrowicka, var en polsk adelsdam, född i närheten av Navahrudak (nuvarande Vitryssland). Apollinaires far är okänd men kan ha varit Francesco Flugi d'Aspermont, en schweizisk italiensk aristokrat som försvann tidigt ur Apollinaires liv. Apollinaire fick sin utbildning delvis i Monaco.
Den 7 september 1911 häktades Apollinaire misstänkt för att ha stulit Mona Lisa från Louvren, men släpptes en vecka senare. Även Apollinaires nära vän Pablo Picasso togs in för förhör med anledning av denna konststöld, men även han friades från misstankar.
Apollinaire stred i första världskriget. 1916 fick han en allvarlig skada av granatsplitter. Han skrev färdigt ungdomsverket Brösten på Tiresias (Surrealistiskt drama) under sin konvalescens.[4] Hans allmänna hälsotillstånd var dock kraftigt försvagat och 1918 dog han i spanska sjukan.
Apollinaire var en av upphovsmännen till den lyriskamodernismen. Han tog starka intryck av den italienska futurismen, men stödde även alla andra rörelser som syftade till att bryta mot det traditionella. 1914 tog han värvning i armén, och flera av hans dikter speglar upplevelser i kriget. Inom det lyriktekniska området är han kanske mest känd för sina så kallade calligrammes – bilder av diktens ord. Bilderna kunde associeras relativt fritt, men stod alltid i relation till diktens innehåll.