Urodził się 15 grudnia 1859 r. w Białymstoku. Pochodził z wielodzietnej rodziny żydowskiej. Wraz z rodzeństwem i rodzicami: Markiem Zamenhofem i Rozalią Sofer mieszkał przy ul. Zielonej 6 (w 1919 r. zmieniono nazwę na ul. Zamenhofa). Ojciec Ludwika pracował kolejno jako buchalter, nauczyciel, następnie otworzył szkołę dla dziewcząt żydowskich „Tora ba dereh Erec”. Uczył w niej języka niemieckiego i francuskiego. Młody Lejzer – Ludwik wykazywał podobnie jak ojciec i dziadek - językoznawca zdolności lingwistyczne. W domu mówiono jidysz i po rosyjsku, a otoczenie dostarczało sposobności przysłuchiwania się rozmaitym dialektom i językom. Jak podają źródła - Ludwik mając lat 14 władał już sześcioma. W wieku 10 lat napisał dramat Wieża Babel, czyli tragedia białostocka pięciu aktach, który odzwierciedlał różnice językowe w wielonarodowym mieście. Już wówczas kiełkowała w nim myśl o sztucznym języku, który pozwoliłby ludziom porozumiewać się bez barier.

W roku 1873 rodzina Zamenhofów przeniosła się do Warszawy, gdzie Ludwik trafił do II Gimnazjum Rządowego w Warszawie.


Tak kończy się białostocki etap jego życia. Później będzie jednak do niego powracał, wspominając „To miejsce mojego urodzenia i lat dziecinnych, Białystok nadał kierunek przyszłym moim usiłowaniom”.

W gimnazjum kształtuje się dzieło jego życia. Opierając się na znajomości wielu języków, zwłaszcza germańsko–romańskich, opracowuje język zupełnie nowy, prosty i logiczny w praktycznym użyciu. Kończy prace nad słownikiem i gramatyką. W 1979 r. zaczyna studia medyczne w Moskwie. Stopniowo odchodzi od koncepcji asymilacyjnych Żydów na rzecz syjonistycznych.


Po zamachu na cara Aleksandra IV w marcu 1881 r., z powodu rosyjskiego antysemityzmu i groźby pogromów wraca do Warszawy. Tu kończy edukację medyczną, robi specjalizację z okulistyki. Na tym polu nie odnosi jednak sukcesów. Równolegle opracowuje swoją koncepcję języka. 26 sierpnia 1887 r., dzięki wsparciu materialnemu przyszłego teścia wydaje książkę Język międzynarodowy. Przedmowa i podręcznik pod pseudonimem Dr Esperanto, oznaczającym „mającego nadzieję”. Pod tą nazwą nowy język stopniowo zaczyna odnosić pierwsze sukcesy. Pojawiają się przekłady znanych dzieł ( Zamieć Puszkina), powstaje klub esperantystów w Norymberdze, rusza wydawnictwo czasopisma w języku międzynarodowym „La Esperantisa”.


W 1905 r. w Boulogne-Sur-Mar we Francji odbywa się I Światowy Kongres Esperanto. Paryż wita Dr Esperanto rozświetloną na jego cześć wieżą Eifla, odznacza Orderem Legii Honorowej. Autor opracowuje kolejno podręcznik dla Romów, publikuje słownik Universala Vortano.

Idea uniwersalnego języka poczęła zyskiwać coraz większą liczbę zwolenników na świecie, chociaż najgoręcej wspierali twórcę żona Klara Silbernik i teść. W różnych punktach globu powstawały kluby esperanto ( Petersburg, Odessa, Bruksela, Sztokholm, Montreal, we Francji i Danii,), odbywały się liczne kongresy pod patronatem głów państw europejskich.

Po latach Ludwik opracowuje również koncepcję nowej uniwersalnej religii, mającej zbliżyć Żydów do innych narodów. Opierała się ona na potrzebie przeobrażenia judaizmu w czysty monoteizm, uznający jedyne prawo miłości. Idea ta nie znalazła jednak zwolenników i została zapomniana, pomimo kilkakrotnych prób powrotu autora do niej. W 1907 r. za sprawą Francuza Luisa de Beaufronta dochodzi do podziału w ruchu esperanckim i powstania odłamu „Ido”. Rok później dzięki Szwajcarowi Hektorowi Hodlerowi zostaje powołany Światowy Związek Esperanto. Przez krótki czas również w Białymstoku działa związek esperantystów.

Wizją Zamenhofa było zjednoczenie ludzkości poprzez język i religię (homoranizm). Nie znalazła ona pełnej aprobaty, czego następstwem była publiczna rezygnacja twórcy z oficjalnych funkcji w ruchu. Pomimo tego idea przetrwała. Imieniem Zamenhofa zaczęto nazywać różne obiekty, wydawano książki i czasopisma w języku esperanto. W 1913 r. wysunięto kandydaturę Zamenhofa do Nagrody Nobla. Autor zrzekł się wszelkich należnych mu praw, oddając esperanto na użytek ludzkości. Zmarł 14 kwietnia 1917 r. w Warszawie.

Corocznie 15 grudnia obchodzony jest Dzień Zamenhofa. W 1997 r. w 54 krajach świata były 1044 przedmioty i miejsca nazwane imieniem Ludwika Zamenhofa lub „esperanto”. Pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza krążą tak ochrzczone asteroidy.

W 2000 r. czytelnicy „Gazety Wyborczej” wybrali Zamenhofa  Białostoczaninem XX w. a czytelnicy „Gazety Współczesnej” ustanowili go Podlasianinem XX w. 

W 150-tą rocznicę urodzin Ludwika Zamenhofa w roku 2009 odbędzie się w Białymstoku 94 Światowy Kongres Esperanto: największa w skali roku impreza esperancka, w której zwykle biorą udział tysiące esperantystów z 5-ciu kontynentów. Ostatni Światowy Kongres miał miejsce w Polsce w roku 1987 w Warszawie  i zgromadził 6000 uczestników.