حصل البغدادي على بكالوريوس الدراسات الإسلامية من جامعة بغداد عام 1996، وتدرج في الدراسات العليا حتى حصل على الماجستير والدكتوراة في الدراسات القرآنية، قضى سنوات دراسته العليا في حي الطوبجي في بغداد، تزوج خلالها من امرأتين وأنجب ستة من الأبناء.
عكف البغدادي على تحفيظ الأطفال تلاوة القرآن الكريم في أحد مساجد المنطقة، وسرعان ما أقنعه عمه بالانضمام إلى جماعة الإخوان المسلمين، تحول فكر البغدادي شيئًا فشيئًا نحو العنف، حتى تحول إلى منهج السلفية الجهادية عام 2000، وساعد في تأسيس جماعة "جيش أهل السنة والجماعة" بعد أشهر قليلة من الغزو الأمريكي للعراق عام 2003.
اعتقلته القوات الأمريكية في 2004، وأرسلته إلى سجن بوكا، وخلال فترة اعتقاله التي امتدت إلى 10 أشهر عكف على تعليم المعتقلين الدين الإسلامي، وبعد إطلاق سراحه، اتصل البغدادي بأحد المتحدثين باسم تنظيم القاعدة في العراق، فرع القاعدة المحلي الذي كان يقوده الأردني أبومصعب الزرقاوي، أقنعه بالتوجه إلى دمشق للتأكد من أن النشاط الدعائي لتنظيم القاعدة في العراق ملتزم بالنهج المتشدد.
وفي أكتوبر/ تشرين الأول من نفس العام، قرر أبو أيوب المصري، قائد تنظيم القاعدة في العراق، حل تنظيم القاعدة في العراق، وتأسيس تنظيم "الدولة الإسلامية في العراق" — قبل أن يضم إليه الشام ليصبح تنظيم "داعش" — وبقي هذا التنظيم الناشئ تابعا لتنظيم القاعدة، وصعد نجم البغدادي سريعًا في التنظيم حتى شغل العديد من المناصب القيادية بداخله.
اختار مجلس شورى تنظيم الدولة الإسلامية في العراق أبو بكر البغدادي أميرًا جديدا له في 2010، بعد مقتل مؤسسه، واستغل اضطرابات عام 2011 في سوريا ليصدر أوامره بتأسيس فرع جديد لتنظيم الدولة الإسلامية في سوريا أطلق عليه اسم "جبهة النصرة"، دبت الخلافات بين البغدادي وزعيم جبهة النصرة قبل أن يعلن البغدادي أن النصرة جزء من تنظيم الدولة الإسلامية، فيما عرف بتنظيم "الدولة الإسلامية في العراق والشام" أو "داعش".