1989年4月19日，井柏然出生在沈阳市一个贫困家庭。后来父母离婚，他被判给父亲抚养。井柏然一直跟着奶奶生活，他从小就特别懂事，一次，他不小心被一辆自行车撞倒，腿磕青了一大块。那几天，他找各种借口不洗澡。奶奶见他走路有点异常，起了疑心，卷起小柏然的裤腿一瞧，腿上瘀青了一大块！奶奶当时就急了，责备他不跟大人说。小柏然低着头，好半天才说：“我怕你看了难过，过几天就会好了，一点儿都不疼。”奶奶一把把他紧紧抱在了怀里。
井柏然16岁那年，奶奶不慎从楼梯上摔了下来，小腿骨折，急需做手术，但手术费要一两万元，家里根本拿不出那么多钱。井柏然急得抱着奶奶哭，说：“我爸不管我也就算了，但他不能不管你。”倔强的井柏然奔波了一整夜，终于在一家小酒馆里找到了正在麻将桌上打牌的父亲。父亲听他说完后，一脸漠然地说：“你先回去吧，等我打完这一圈再说。”怒火瞬间充满了井柏然的胸腔，他抬手掀了麻将桌，说：“我和奶奶就当没有你，我们再也不会指望你了！”说完，他转身离去。
无奈之下，井柏然想到了妈妈。妈妈一直感激奶奶抚养井柏然，听了儿子的叙述，答应尽力帮他。小柏然站在门外等候着，却听到妈妈和男友在为钱的事吵架，一个男人的声音传来：“我可以替你养孩子，但是不能再替你养前夫的妈……”
井柏然听了，一声不吭地离开了妈妈家。妈妈好不容易找到了幸福，他不忍心让她为难。后来，他只得向大伯和姑姑求助，两家人凑齐了奶奶的手术费，将老人送到医院。看着躺在病床上一脸痛苦的奶奶，井柏然心疼之余，不免心生愧疚，为父亲的不负责任，也为自己的“无能”。他想到了打工挣钱。
于是，16岁的井柏然谎称自己18岁，找到一份送水的工作。一个烈日炎炎的午后，井柏然扛着一大桶纯净水给一个小区送水时，迎面碰上了父亲。两人擦肩而过后，父亲才转过身来叫住他，用不敢相信的语气问：“柏然？”井柏然停了下来，自豪地说：“爸，我能挣钱养活奶奶了。”眼前这个满脸汗渍的瘦弱送水工，竟真是自己的儿子！父亲一把接过他肩上几十斤重的水桶，眼眶红红地说：“你歇歇吧，告诉我这是哪一家的水，我去送。”
也许被孩子的懂事深深打动，也许是受到了良心的谴责，第二天，父亲回到家里，告诉井柏然：“从今以后，爸爸再也不喝酒、打麻将了，你安心上学吧。”面对苦难，井柏然很少掉泪，但父亲的这一句话让他泪如雨下。
2006年，18岁的井柏然凭借歌唱特长考进了沈阳的一所艺术学校，主修声乐。踏进艺校的第一天，井柏然就为自己定下了人生目标：好好学习，将来让奶奶过上衣食无忧的生活。
2007年初夏的一天，同学请井柏然去吃烤肉。井柏然刚走进烤肉店，就被《加油！好男儿》沈阳赛区节目组的导演看中，双方一拍即合。导演对井柏然各方面都颇为满意，只是觉得他的脸稍微胖了点，上镜恐怕不好看。当晚井柏然就放弃了他最爱的烤肉。短短10天内，他硬是让自己瘦了6斤。
成功闯入《加油！好男儿》沈阳赛区6强后，导演组通知井柏然等待选手前往上海集合，并通知他们携带电脑，以便更新个人博客。井柏然怯怯地问：“我可以把家里的台式电脑带过去吗？”他的话引得现场笑声一片。导演一挥手说：“别闹了，当然要拿手提电脑去。”
奶奶听说此事后，第二天就强拉着他去买笔记本电脑。井柏然深知奶奶每天辛苦工作10多个小时才能赚二三十元，他坚决不肯买。祖孙俩僵持不下，最后只得各退一步——井柏然花1000元钱，到电脑城淘了一台二手笔记本电脑。即便如此，他心里依然很难受，奶奶要一针一线地缝制三四十天，才能赚到这笔“巨款”啊！
奶奶深沉的爱，仿佛为井柏然注射了一剂强心针。本来抱着试一试的心态参赛的他，此时已下定了必胜的决心。他想让奶奶以他为荣！凭借清新的形象、动人的歌声，这个18岁的男孩终于在《加油！好男儿》节目中一战成名，夺得了全国总冠军！随后，井柏然与华谊公司签约，并加入偶像歌手组合BOBO，推出了专辑……未来似乎一片光明。但很快，更加严峻的事实让他突然清醒过来。一次试镜，井柏然挨了一记响亮的“耳光”——导演看完他的表演直言不讳地说：“人长得帅，但看上去太单纯，是个花瓶。”
他突然醒悟，原来自己什么都没有，空白得像张纸。为了撕掉“花瓶偶像派”的标签，井柏然开始尝试向大银幕转型。经过一次次试镜和被拒绝，他终于有了银幕处女作《全城热恋》，他在影片中扮演那个青涩懵懂、为爱执着的20世纪70年代青年小方，把角色演绎得十分到位。凭着《全城热恋》，井柏然获得了第17届北京大学生电影节“最佳新人”奖，并获得第30届香港电影金像奖的提名。随后，《消失的子弹》《黄飞鸿之英雄有梦》《等风来》等多部影片中都有他的身影。井柏然这一路走得非常辛苦，却是一步一个新台阶。
成名以后，井柏然接演影视剧依旧只重剧本不重排名。接触到《失孤》剧本后，他被深深吸引了。他完全能找到角色内心的伤痛敏感和小心翼翼，他说：“我从小跟爷爷奶奶生活，7岁才看见妈妈，7岁前的心理跟被拐孩子的心理非常吻合。”为了诠释农村孩子这个角色，井柏然不但练习骑摩托车，还学习了很长时间的摩托车修理，只为了一段10秒钟的修理摩托车的镜头。在重庆拍摄时，他不慎摔倒，被摩托车气缸烫伤了腿，医生建议他住院。但为了拍摄进度，井柏然只是去医院输液预防感染，就匆匆赶回片场，强忍疼痛正常拍戏。每当导演一喊“卡”，他才龇牙咧嘴地坐下来。换药时，当刘德华看到井柏然血肉模糊的腿时，不由动容地对导演说：“有这种拼命的精神，这孩子怎么可能不火呀！”
2015年，迎来了井柏然的“井喷年”，《失孤》《相爱穿梭千年》《三城记》相继与观众见面。
回首成名路，26岁的井柏然说：“我最感激奶奶20多年来为我付出的无声的爱。她让我体会到了亲情的力量，也懂得了一个男人的责任与担当、感恩与奉献！”他为奶奶写过一首歌《小小的我》：“躺在屋顶上的我，偷偷忧愁地度过。每晚临睡前的我，习惯搂着你胳膊……”