Потомок гугенотов, бежавших в Швейцарию после отмены Нантского эдикта. Мать скончалась от туберкулеза, через два года после её смерти отец Амьеля, женевский негоциант, от тоски по умершей покончил с собой, бросившись в Рону. С 13 лет будущий писатель воспитывался дядей. Учился в ланкастерской школе, затем в Женевском коллеже. Путешествовал по Швейцарии, Италии, Франции, Бельгии, Германии, Голландии (он вообще редко сидел на месте). Жил в Гейдельберге. В Берлине слушал в 1844-1848 лекции Шеллинга, Тренделенбурга, Мишле и др.
В 1849 вернулся в Женеву. Преподавал эстетику и французскую словесность в Женевском университете. С 1854 до своей кончины возглавлял кафедру моральной философии.
Писал стихи, исторические романы, эссе о литературе, но стал известен после публикации «Дневника», который вел с 1839. «Дневник» (избранные страницы были напечатаны в двухтомном издании 1882-1884) стал образцом душевной аналитики, его внимательно читали Л.Толстой, М. де Унамуно, Ф.Мориак и др. К настоящему времени «Дневник» издан в 12-ти томах. Переведен на многие языки мира, включая корейский.