Tizenhárom éves volt, amikor megnyerő, de nőcsábász és alkoholista apja elhagyta családját. Kamaszként sokat csavargott, végül anyja kapcsolatai révén bekerült a West Point-i katonai akadémiára, de kihágásai, italozása és feletteseivel történt sorozatos összetűzései miatt rövidesen eltávolították az intézményből. Végül pszichológusi diplomát szerzett, a Berkeleyn ledoktorált klinikai pszichológiából, majd a Harvard Egyetemen tanított. 1945-ben megnősült, két gyermeke született, de házassága egyáltalán nem volt mesébe illő. Sem ő, sem felesége, Marianne Busch nem vetették meg az alkoholt, Leary sorozatos hűtlensége miatt pedig mindennaposak voltak a konfliktusok. Amikor Marianne felelősségre vonta afférjai miatt, Leary annyit válaszolt: "ez a te problémád." Elkerülhetetlen volt, hogy a kapcsolat tragédiával végződjön: az asszony 1955-ben, férje születésnapján öngyilkosságot követett el.
Leary érdeklődését felkeltette a Life magazin 1957-ben publikált cikke a pszilocibin gombáról, amelyet a mexikói indiánok mágikus szertartásaik során fogyasztottak. 1960-ban ő maga is ellátogatott Mexikóba, és az út örökre megváltoztatta életét. Hazatérve kísérletsorozatot indított a Harvardon, aminek során a varázsgomba és más hallucinogén vegyületek emberi szervezetre gyakorolt hatását tanulmányozta. Arra a kérdésre kereste a választ, hogy segítene-e egy "utazás" a pszichológiai gondokkal küzdőknek, javítaná-e a börtönökből szabadulók visszaesési arányát. Kísérleti alanynak először önként jelentkező rabokat és vallásos fiatalokat választott, de a programhoz később vállalkozó kedvű hírességek is csatlakoztak: Aldous Huxley, Allen Ginsberg, William S. Burroughs és Jack Kerouac.
Egyházat alapított az LSD-használatra
A tudattágító szerekkel folytatott kísérletei miatt 1963-ban elbocsátották, esetét megírták az újságok, a médiafelhajtás ezt követően élete elválaszthatatlan részévé vált. Kísérleteit tovább folytatta, ekkor már a svájci Albert Hofmann által felfedezett lizergsav-dietilamid , közismert nevén az LSD került érdeklődése középpontjába. (Az LSD-t az 1940-es évektől a pszichiátriában is alkalmazták, de sem nyugtatóként, sem igazságszérumként nem vált be.) Leary valóságos vallást épített az LSD köré a szellem univerzális lehetőségeinek végtelenségével, a lélek és a test teljes felszabadításának hirdetésével. "Kapcsoljatok be, hangoljatok rá és szálljatok ki" - hirdette. Mindezt biztos háttérrel tehette, hiszen a vagyonos Mellon család bűvkörébe került fiatal tagjai 64 szobás kúriát bocsátottak a rendelkezésére, ahol négy évet töltött partikkal, kutatással és írással.
1966-ban, az LSD betiltásakor egyházat alapított Liga a Spirituális Felfedezésekért elnevezéssel (angol rövidítése LSD), és a vallásszabadságra hivatkozva akarta elérni, hogy a liga tagjai használhassák a tudatmódosító szert. A drogtúladagolás miatt elhunytakról szóló híreket pánikkeltésnek minősítette, mondván, hogy a sajtó foglalkozhatna az alkohollal vagy a Ford gépkocsikkal is, mert azok sokkal több ember haláláért tehetők felelőssé. Tanait az országot járva népszerűsítette, San Franciscóban 30 ezres tömeg előtt beszélt. A fiatalokra gyakorolt hatása miatt Nixon elnök "Amerika legveszélyesebb emberének" nevezte. Leary 1970-ben elindult Kalifornia kormányzóságáért, kampánya ihlette John Lennon Come Together című dalát.
Ez már sok volt a hatóságoknak: előásták korábbi kábítószerügyeit, és három dekagramm marihuána birtoklásáért húsz év szabadságvesztést szabtak ki rá, a hírhedt Folsom börtönben egy Charles Mansonhoz közeli cellába került. A fegyintézetből bohózatba illő körülmények között megszökött, külföldre menekült, csak három évvel később került ismét rács mögé. A börtönben adatokat szolgáltatott a szövetségi rendőrségnek (FBI) egy radikális szervezet tagjairól, ezért 1976-ban kiszabadult.
Hamvait az űrbe is kilőtték
Los Angelesbe költözött, Hollywoodban próbált kapcsolatokat keresni, és kétes hírnevét kihasználva filozófusként járta az országot. Tömegeket vonzó előadásain a kémiai önmegváltást, a drogok által kínált eksztázisélményt népszerűsítette. Még egy turnéra is vállalkozott ideológiai ellenlábasa, a Watergate-betörést szervező G. Gordon Liddy társaságában.
Leary ötször nősült, de magánélete boldogtalan volt: fia megtagadta, és még élt, amikor lánya, aki azért került börtönbe, mert álmában lőtte agyon a férjét, öngyilkos lett a rácsok mögött. Prédikációra emlékeztető előadásaiban azonban ezek után is derűlátó nézeteit osztotta meg a fiatalok újabb nemzedékével. A drogokkal sem állt le, napi rutinja 30 szál cigarettából, egy marihuánás sütiből, egy fél bögre kávéból és nevetőgázból állt.
A rákbeteg Leary élete végén egy olyan honlap összeállításán dolgozott, amely hírnevét és tanításait kiterjeszti a virtuális térben. Utolsó napjait kamera közvetítette a világhálón. 1996. május 31-én érte utol a halál, utolsó szavai ezek voltak: "miért ne". Hamvai egy részét rokonai és ismerősei között osztották szét, egy részét pedig rakétával kilőtték az űrbe.
