Attenborough 1926. május 8-án született az angliai Isleworthben. Gyermekkorát a Leicesteri Egyetem campusán töltötte, ahol apja az intézmény rektora volt. Már kisgyerekként kövületeket, ásványokat és más természeti leleteket gyűjtött, és ez a szenvedély egész pályáját meghatározta. Két testvére közül bátyja, Richard Attenborough színész és rendező lett, öccse, John pedig az Alfa Romeo autógyártó vállalatnál dolgozott vezetőként.

Televíziós pályafutása 1954-ben, a Zoo Quest című sorozat műsorvezetőjeként indult, és azóta is töretlenül folytatódik. Nevéhez fűződik többek között a The Life Collection (Life-sorozat) kilenc részből álló dokumentumfilm-ciklusa, a Planet Earth (Bolygónk, a Föld), a The Blue Planet (A kék bolygó) és a Blue Planet II (A kék bolygó II.).

Ő az egyetlen személy, aki BAFTA-díjat nyert fekete-fehér, színes, nagy felbontású, 3D-s és 4K-s produkcióért egyaránt. Emellett három alkalommal kapta meg az Emmy-díjat a legjobb narrátor kategóriában.

Az 1960-as és 1970-es években a BBC vezető menedzsereként is dolgozott: a BBC Two csatornaigazgatója, majd a BBC Television műsorigazgatója volt. Vezetői munkája mellett azonban soha nem szakadt el a természetfilmezéstől, továbbra is rendszeresen forgatott.

Míg korábbi munkái elsősorban a természet sokszínű bemutatására összpontosítottak, az ezredforduló óta készített dokumentumfilmjei egyre nyíltabban képviselnek környezetvédelmi álláspontot.

Attenborough következetesen kiáll a biológiai sokféleség helyreállítása, a megújuló energiaforrásokra való átállás, az éghajlatváltozás mérséklése, a húsfogyasztás csökkentése és a természetvédelmi területek bővítése mellett.

Az Egyesült Királyságban széles körben "nemzeti kincsként" tartják számon – bár ő maga nem szívesen használja ezt a kifejezést. Az NPR találó jellemzése szerint Attenborough "bejárta az egész bolygót, és jellegzetes, halk suttogásra emlékeztető narrációjával osztotta meg felfedezéseit és lelkesedését a nézőkkel". Műsorait széles körben a közszolgálati műsorkészítés etalonjának tekintik, amelyek természetfilmesek egész generációját inspirálták.