裴叔业，河东闻喜人，三国时魏国冀州刺史裴徽的后代。五世祖裴苞，晋时任秦州刺史。祖父裴邕，从河东迁居襄阳。父亲裴顺宗，兄裴叔宝，在南朝的宋与齐做官，都很有名位。
叔业年少时就很有抱负和才干，以有谋略自诩。宋元徽末年，历官为羽林监，和齐高帝萧道成的骠骑行参军。萧道成建齐，叔业累次升迁，为宁蛮长史、广平太守。叔业早年与齐明帝萧鸾共事，萧鸾辅政，把叔业作为心腹，让他带领军队袭击各蕃镇，叔业无不尽心效命。萧鸾即位，任他为给事黄门侍郎，封为武昌县伯。
魏孝文帝派军队南攻钟离，齐明帝命叔业为徐州刺史，率水军入淮。明帝派郎中裴聿前去慰问，叔业穿上礼服，佩上服饰珍玩以夸耀，裴聿说：“伯父您的服饰实在漂亮，但只恨不能穿上公开游玩吧。”
齐明帝驾崩，其子萧宝卷即位。由于大肆诛杀大臣，都城不断有事变发生。叔业登临寿春城头，向北眺望淝水，对部下说“：你们想得到富贵吗？我看富贵也可以得到呀。”不久，他被调为南兖州刺史。恰逢征南大将军陈显达进攻都城建邺，叔业派司马李元护带军救应，等陈显达兵败而还。叔业虑及内乱不断，不愿再任南兖州刺史。东昏侯的幸臣茹法珍、王口亘之等怀疑他有异心，从他那里回来的人也说他要投靠北朝。叔业兄长的儿子裴植、裴瑜、裴粲等也都离开母亲到寿阳投奔叔父。法珍等因叔业正在前方带兵，想暂时宠络他，便告诉东昏侯，派遣中书舍人裴穆慰劳利诱他，答应不调换他。叔业虽得暂时安稳，却忧惧不已。这时，梁武帝萧衍正任南齐的雍州刺史。叔业派心腹马文范以如何自保向萧衍求教，说：“您如能牢固地据有襄阳，我应当合力自保。如果不如此，便回首北向，也不失做河南公。”萧衍回信说“：您惟有送家眷还都，以安慰齐帝，自然可以免除祸患。如果他意外相逼，当统率二万人马，直逼长江，以断绝建业的后路，那么天下的大事可一举而定。如若回首北向，他必派人代替你，你孤守河北一地，想做河南公怎么可以得到？这样，南归的希望就断绝了。”叔业犹豫未决，又送信给北魏豫州刺史薛真度，访求北归之计。真度在回信中盛陈北魏朝廷的风俗教化，叔业便派遣儿子裴芬之和自己哥哥的女婿韦伯昕奉表向北魏归附。
景明元年(500)正月，北魏宣武帝元恪下诏授叔业为使持节、散骑常侍、都督、豫州刺史、征南将军，封为兰陵郡公。又赐给他玺书，派遣彭城王元勰、尚书令王肃去迎接他。军队没有渡过淮河，裴叔业病卒。李元护、席法友等人推举叔业哥哥的儿子裴植监管州事。宣武帝下诏赠叔业为骠骑大将军、开府仪同三司，并赠给棺木一口。