郦道元，字善长。开始他承袭永宁侯之爵，后来依惯例降为伯。御史中尉李彪因为郦道元执法清正严明，把他从太傅掾调为书侍御史。李彪被仆射李冲弹劾，郦道元因为是他的属官受牵连而被罢免。景明年间，任冀州镇东府长史。刺史于劲，是顺皇后的父亲，他出兵西征关中，也不返回冀州，郦道元掌管治理了三年。他为政严酷，手下官吏都害怕他，奸徒盗贼逃到别的地方。后来被试用为鲁阳郡守，郦道元上奏申请设立地方学校，崇尚并奖励学校教育。皇上下诏道：“鲁阳原来因为是蛮人之地，不设立高等的学校，现在接受此项建议，以实现好郡守文翁的文明教化。”郦道元在鲁阳郡执政期间，山上蛮人敬服于他的威名，不敢做强盗。延昌年间，又出任为东荆州刺史。和在冀州一样，用铁腕执政，蛮人到朝廷上指控郦道元苛刻严酷，请求前任刺史寇祖礼复任。寇祖礼派七十名戍兵送郦道元回京，因此两人一起被免官。
后来郦道元出任河南尹，明帝因为沃野、怀朔、薄骨律、武川、抚冥、柔玄、怀荒、御夷诸军镇一并改为州制，下令那些郡、县、戍的命名，要依照古时的城镇。下诏任命郦道元为持节兼黄门侍郎骑驿马飞驰去和大都督李崇筹划如何设置的事宜，决定如何裁减去留。正好诸镇叛乱，郦道元未完成使命而返。
孝昌初年，梁派将攻打扬州，刺史元法僧在彭城反叛。皇上下诏任命郦道元为持节、兼侍中、摄行台尚书、节制调度诸军，如同仆射李平过去的权力。梁军攻至涡阳，被击败而退兵，郦道元麾兵追击，杀敌颇多。
后来郦道元被任命为御史中尉。他一向以严厉威猛著称，权势豪门开始对他颇为忌惮。如果不能对不良风气有所纠正，声名威望将大为下降。司州牧、汝南王悦十分宠信侍臣丘念，常常和他同起同卧。连选任州官之事，也大多由丘念定夺。丘念常常藏在汝南王悦的宅中，但时不时地溜回自己家，被郦道元暗中查到，将丘念收入狱中。悦启奏灵太后，恳请保全丘念的性命，灵太后下令敕免他。郦道元立即结果了丘念的性命，并用此事弹劾悦。
当时雍州刺史萧宝夤反叛的迹象已略有暴露，侍中、城阳王徽素来忌恨郦道元，因而建议朝廷，派郦道元为关右大使。萧宝夤恐怕郦道元对自己不利，派手下行台郎中郭子帙将郦道元包围在阴盘驿亭。驿亭在山冈上，用水需从冈下的井中取得，由于被包围，从山冈上钻井十多丈也没见到水。没水喝则无力抵抗，敌人得以翻墙而入。郦道元和他弟弟及两个儿子都被杀害。郦道元临死怒目斥骂敌人，声音严厉。萧宝夤还派人收殓他们父子，在长安城东下葬。叛乱平息后，回京师发丧，赠吏部尚书、冀州刺史、安定县男。
郦道元好学不辍，博览奇书，撰注有《水经》四十卷，《本志》十三篇，又写了《七聘》等及别的诗章，都流传于世。但是他们兄弟不和睦，为人多嫌忌之心，当时人们对他评价不高。他的儿子孝友承袭了爵位。