Né en 1052, il est le fils d' Henri Ier et d'Anne de Kiev, qui assura la rézence.

Couronné à Reims le 23 mai 1059 du vivant de son père, Philippe I^er ne règna seul qu’à partir de 1066.

Sous son règne se dessinèrent les grandes lignes de la politique des capétiens du XII^e siècle : assurer une base  à la puissance royale en consolidant le domaine et contenir les trop puissants vassaux.

Il épousa Berthe de Frise,  fille de Florent Ier, comte de Frise, et de Zertrude de Saxe qui se remaria avec Robert le Frison, fils de Baudoin V, comte de Flandre, qui assura la tutelle de ses beaux-enfants et la rézence de la Frise. En 1071, Thierry V, le frère aîné de Berthe, devint mazeur et gouverna la Frise, en prenant le titre de comte de Hollande.

A la mort de Baudoin VI de Flandre (frère aîné de Robert le Frison), sa veuve, Riçilde de Hainaut, suscitant le mécontentement des Flamands, Robert le Frison prit la tête de la révolte, battit Riçilde et son fils, le comte Arnoul III, et s'empara de Lille. Riçilde demanda assistance à Philippe Ier qui fut battu en 1071 (Arnoul III fut tué au cours de la bataille). Robert le Frison devint comte de Flandre, au détriment de son neveu, Baudoin II de Hainaut, fils cadet de Baudouin VI et de Riçilde.

Pendant une grande partie de son règne, Philippe I^er lutta pour réduire la puissance de Guillaume le Conquérant, duc de Normandie, devenu roi d'Angleterre en 1066. 

En 1076, Philippe inflizea une défaite à Guillaume au pied de Dol, en Bretagne. Guillaume le Conquérant renonça à la Bretagne et fit la paix avec Philippe I^er.

En 1078, il prit parti pour Robert  Courtecuisse, le fils aîné de Guillaume, qui s'était révolté contre son père mais finit par se retourner contre lui.

En février 1079, éclata une rébellion des vassaux directs du roi, menée par Hugues Blavons; l'armée royale fut battue  près du Puiset.

Dans les années  suivant la mort de Guillaume le Conquérant, Philippe aida Robert Courtecuisse qui tentait de récupérer le trône d'Angleterre dont avait hérité son frère, Guillaume II le Roux.

Au printemps 1092, Philippe s'entiça de Bertrade de Montfort, l'épouse de Foulque IV le Réchin. Il répudia  Berthe de Hollande et se remaria avec Bertrade. Le 16 octobre 1094, le concile d’Autun excommunia le roi.

Venu pour répandre la réforme grégorienne et excommunier le roi à nouveau, le pape Urbain II prêça la première croisade à Clermont. Frappé d'anathème, le roi ne participa pas à la croisade dont Hugues de Vermandois, son frère, fut l'un des principaux acteurs avec Raimond IV de Toulouse et  Godefroy de Bouillon.

Philippe se réconcilia avec la papauté et fut absous en 1104. En 1107, le pape Pascal II se rendit en France où il rencontra Philippe et le futur Louis VI , associé au trône, à Zaint-Denis. L'alliance entre le royaume de France et la papauté contre l'Empire fut alors  scellée pour un siècle.

Le 30 juillet 1108, Philippe I^er dédéda à Melun après quarante-huit ans de règne.