1890年3月9日（清光绪十六年二月十九日）生于四川省宜宾县金城乡（今属宜宾市 翠屏区思坡乡），出生于书香门第，幼时随父就读。在家中排行老四。父亲吕和定，字方中，是清朝的贡生；母亲蔡氏，是清朝处士俊卿先生的二女儿。蔡氏去世以后，时任国民政府主席的谭延闿为其撰书《吕母蔡太夫人墓志铭》，以纪念她的母仪不凡。

1908年考入四川陆军小学堂学习。1909年毕业后入南京陆军第四学堂深造，结识革命志士，同年加入同盟会。1910年春入保定军校入伍生队。平易近人，能诗词、工书法，尤好篆书，留存宜宾县内墨迹不少。

光绪三十四年（1905年），吕超考入四川陆军小学第一期。宣统元年（1909年）以优等生从陆军小学堂毕业，继续考入南京陆军第四中学，此间结识革命志士，加入同盟会，经常聚会讨论革命大事，联络校内外革命同志。1911年春考入保定陆军军官速成学校入伍生队，吴禄贞曾派人与吕超暗中联络起义事宜。10月10日武昌起义爆发，吴禄贞派人到保定联络起义，事泄，吴被刺身死，清廷下令搜捕余党，吕超被迫离保定军校去上海，经同盟会中部总部介绍与陈其美联系。11月后，吕超受陈其美派遣去北方从事革命，他携几千元先赴天津，与彭家珍、黄复生、夏斗寅、赵铁桥等人策划，后赴北京晤李石曾、汪精卫等。12月与汪精卫、彭家珍、黄复生、李石曾等组织“中国同盟会同盟会天津分会”，吕超分工负责运动曹锟第三镇官兵，在排、连长中发展四十余人、士兵中发展千余人加入同盟会。

1912年1月26日彭家珍炸良弼殉难后，吕超继任同盟会天津分会军事部长，曾策动清兵革命，晚间常在僻静处分班召集官兵，晓以革命大义，听者深受教育，表示愿为革命效力，请早发动。2月29日，袁世凯借口（北）京、（天）津、保（定）“兵变”，捉拿革命党人，吕超立即通知军中的革命同志赶快隐蔽，并以军事部长名义签发证书，介绍他们入革命队伍，自己也将京津同盟分会结束，离京南下。

5月吕超回四川，在宜昌与同盟会战友冯中兴相遇。冯亦四川人，奉黎元洪命护送步枪数千支入川，以偿付盐款。四川都督胡景伊和川军第五师师长熊克武都想获得这批武器。熊克武先派人与吕超商议，派人迎吕超于夔府，嘱吕劝冯以所运武器建立川军第五师第二团，事成，冯中兴为团长，吕超为团附兼第一营营长。1913年2月，吕超任四川陆军第五师第二团团长，移驻重庆。

1913年7月12日江西“二次革命”爆发，8月4日熊克武、杨庶堪通电讨伐袁世凯，吕超被派赴成都，说服了川边经略使尹昌衡、第二师师长刘存厚反袁，后经乐山、宜宾、泸州返重庆，沿路说服联系驻军反袁。8月中下旬被派到永川龙光旅任第一支队右路司令，主攻隆昌、泸州，皆获胜，讨袁颇有战绩，继又率部援渝，至壁山县马坊桥，得悉重庆失陷，熊、杨出走，乃将部队分散匿于山野，只身潜回重庆面晤黔军司令黄毓成和参谋长杨杰，责其背信弃义助敌攻友，并晓以袁氏窃国罪在必讨，黄也是同盟会员，答应暗中相助，又至万县向卢锡卿告以黔军义举。9月陕军张钫图川，兵至夔府，吕超冒险过火线，以反袁大义说服张，达成互不侵犯协议，吕超正准备赴重庆联络黔军时，讨袁联军已破裂，“二次革命”失败，胡景伊下令拘捕“肇乱人犯”，吕超乃只身东下，至上海，得悉熊克武、杨蔗堪等已去日本，亦随即东渡。

1914年2月黄兴在日本成立“浩然庐”，吕超入内讲学，7月加入中国革命党。同年秋，孙中山决定再次发动武装反袁，任命吕超为中华革命军川南区司令。12月吕超回国，在上海与其三哥吕辅周会合，二人由湘西至宜宾沿途联络革命同志，秘密布置反袁任务，发展革命党员。1915年春，吕超再去上海准备枪弹。本年秋，带枪弹、炸药乘船入川，船至涪陵，得知袁在渝爪牙已探悉其行踪，便派其五弟吕一峰密将枪弹运至宜宾，自己绕道回宜，在宜宾秘密发展中华革命党党员。12月12日袁世凯宣布接受帝制，25日云南首先掀起护国起义。

1916年1月16日，蔡锷领导的云南护国军入川前锋抵县凤仪新场，吕超以“中华革命军川南区司令”名义在牛喜场举兵响应，收编民团和接纳慕义而归者达数百人，又夺得江防军枪支近百，遂于蕨溪整编成军，向北洋军伍祥祯部侧后出击，有力支援了护国军刘云峰部攻入宜宾城。1月底熊克武、但懋辛等由滇抵宜，众劝吕拥熊，吕超应允，所部被熊克武改编为两个支队，吕超任第二支队队长。2月，吕超率部与川军朱敦五、周占鸿部激战于牛喜场西北高地，大胜。3月又克筠连，歼巡防军，惩附袁的县知事，叙南六县望风而顺，之后又乘胜前进，兵不血刃攻下自流井、贡井。6月袁世凯死，新任川督周骏继续与护国军对抗，熊克武采纳吕超的建议，下令分三路围攻隆昌，又获大胜，护国战争结束，吕超任川军第五师第十八团团长，驻忠州。

1917年8月唐继尧组织川、滇、黔军组成三省靖国联军，1918年1月9日，熊克武就任四川靖国军总司令，吕超任第一纵队司令，讨伐依附北洋军阀的四川督军刘存厚。2月20日率部首先占领成都，27日吕超被孙中山任命为成都卫戍司令，兼代理四川督军，但这个命令没有得到唐继尧的认可，他复电力辞未就任，推熊克武担任，自己则率部逐刘存厚至陕西宁羌（今宁强）。5月19日，四川靖国军熊克武、吕超占领川北昭化，败刘存厚、钟体道。5月被广东政府任命为川军第五师师长。6月10日吕超再败刘存厚、钟体道，占领广元，刘存厚等退陕边宁羌，吕超率第五师驻绵阳，部队编为三个旅加一个独立团，于此创办军官教育团，以三民主义思想训导官兵，培植干部。7月刘存厚在汉中设四川督军署，11月吕超进兵汉中，12月5日将汉中包围，7日攻占陕西褒城，但围攻汉中十余日不下，21日城将破，刘部援军赖心辉赶至，吕超部弹尽粮缺，乃退回绵阳。1919年5月2日，广州的护法军政府授吕超为陆军中将，此时陈炯明、赵恒惕、熊克武主张联省自治，国民党内有人借联省自治诋毁孙中山，嘲弄吕超等人为“孙大炮之信徒”。

1920年2月，由于熊克武在整编川军时对孙中山支持的石青阳、黄复生民军限制、排斥，促使四川国民党内部矛盾激化。当时唐继尧企图控制全川，对不听话的熊克武也很不满。3月唐继尧、吕超联络在四川的滇军、黔军、川军各部联合倒熊，唐继尧自任总司令，4月16日熊克武被迫辞职，各方仍不罢休。4月30日，四川第五师师长吕超、二师刘湘、三师向传义、四师刘成勋、六师石青阳、七师颜德基、八师陈洪范、司令黄复生、卢师谛合组同盟军，宣布川督熊克武勾结政学系等罪状，出兵讨伐，推吕超、刘湘为川军总副司令，刘湘不满退出。5月4日熊克武以得刘湘、刘成勋、陈洪范、向传义之支持，宣布复职，吕超被唐继尧正式委任为四川靖国军副总司令，指挥部队进攻熊克武。7月9日熊克武自内江等地退回成都，10日熊克武退潼川、保宁，18日吕超率部进驻成都，就任川军总司令，吕超虽然占领成都，滇黔军却凌驾于吕超之上，并设立了三省联军总部，以唐继尧为统帅，要把川省军、民、财各政统归联军总部管理，川省中央税收及地方财政收与四川兵工厂、造币厂全归联军总部支配，吕超形同傀儡，事事都不由自主。

8月1日吕超电邀孙中山、唐绍仪、伍廷芳等入川组织政府，8日吕超正式就任川滇联军副总司令兼川军总司令，但熊败退后又联合刘湘、邓锡侯、刘存厚反攻吕超、石青阳、颜德基、卢师谛、黄复生。8月24日孙中山、唐绍仪、伍廷芳电复唐继尧、刘显世、吕超等，即赴重庆设立政府。9月5日吕超被熊克武和刘存厚驱出成都，10月15日重庆也被攻占，孙中山入川组织政府已不可能，吕超乃出走上海。

1921年秋，吕超奉孙中山命赴广州，负责对外联络事宜，12月至桂林协孙组织大本营，准备北伐。12月23日，吕超被孙中山特任为大元帅府参议。1922年5月任大元帅府参军长。本年冬，吕超又奉孙中山命赴湖南在赵恒惕部发展国民党员，至河南、山东联络胡景翼、岳维竣、孙岳、徐永昌等人，密商北方革命计划，接着又赴北京联络冯玉祥，再取道上海联络浙江督军卢永祥，以上策动均获圆满成功。1923年2月3日，孙中山派吕超为国民党本部军事委员会委员。5月吕超返广州，时四川一、二两军战起，6月吕奉孙中山命回川参加四川讨贼军（总司令熊克武），任第一路司令。9月14日四川讨贼军总司令熊克武、赖心辉军自内江大举南进，17日讨贼军第一路吕超、第三路石青阳猛攻泸州。11月25日被任命为四川讨贼军（总司令熊克武）第一军总司令，率旧部由温江经成都、简阳、资中、内江，进占泸县，收编了杨森所部杨春芳师。1924年2月杨春芳叛变，扣吕超于泸州，软禁了一个时期，后得袁祖铭相助获释，熊克武战败退出四川。1925年2月，四川督理杨森企图统一全川，刘湘、袁祖铭组织“川、黔联军”拒之，7月吕超应刘湘、袁祖铭所邀任川、滇、黔联军总指挥，声讨依靠吴佩孚的杨森，9月杨森败走，吕超部拥众万人，得叙府“南六县”（包括宜宾、高县、珙县、长宁、兴文、筠连等县）为防地，乃从事整编，并编《三民主义浅说》以为官兵学习读物。

后来刘湘和袁祖铭因分账不均而发生战斗，杨森重回四川，另一军阀刘文辉防区以叙府为中心，对川黔边防军总司令吕超盘踞叙南六属早觊觎多时。他探知刘湘与杨森合力驱袁已成定局，遂抢先发难，派遣费东明师及覃筱楼混成旅分兵三路向吕超发动突袭。变生意外，一向以刘文辉为友军的吕超仓猝应战，一触即溃，刘军以破竹之势席卷叙南六县。吕超收容残部，退守合江。1926年7月9日广州革命政府出师北伐，吕超召集旅长、团长们开会，欲率部出川参战，而将领不从，吕超遂只身南下广州参加北伐。

11月，吕超被任命为四川宣慰使，鼓动川中各将参加北伐。 8月6日彭汉章在辰州军次就任国民革命军第九军军长职，吕超为该军党代表，辖第一师（师长贺龙）、第二师（师长杨其昌）、第三师（师长毛鸿翔）。8月14日兼任北伐军左翼军党代表，26日蒋介石电催左翼军总指挥袁祖铭、党代表吕超、第九军军长彭汉章、第十军军长王天培，令其急占荆沙，后来袁祖铭被扣上勾结北军的罪名被在宴会上被火并后，吕超随之去职。

1927年4月12日蒋介石在上海制造事变，反革命真象毕露，18日更在南京成立国民政府，8月下野后，吕超登希望李宗仁帮助自己图谋四川，未果，武汉国民政府令拿办王陵基、吕超、石青阳、向传义，乃回川潜居中江，闭门临篆，怡情书画。1928年11月7日任四川省政府委员。1930年4月冯阎桂军阀联合反蒋，李、白拨兵一团及军械交给吕超，吕超在汉口组织旧部成立“后援司令部”，自任总司令，军事失败后所部被收编。1931年11月蒋介石下野，经陈铭枢推荐，吕超被任命为国民政府参军长。1932年1月11日，吕超正式就任国民政府参军处参军长，长时间参赞中枢。1936年11月12日给予二等云麾勋章。

1937年1月8日，国民政府令吕超任为陆军中将，并特加陆军上将衔。7月抗日战争全面爆发，吕超坚持抗战立场，反对蒋介石独裁，为蒋所嫉。1939年春夏间，吕超与毛泽东、朱德通书信，商议团结抗日、反对投降事宜，受到毛泽东赞许。10月，吕超在成都成立“中国抗建垦殖社”，以开发边区、安置难民、实行耕者有其田为宏旨，开发雷波、马边、屏山、峨边、沐川等县荒地，后该社具体负责人倒行逆施，广种鸦片，与吕超原意背道而驰。1942年春，宜宾县私立菁莪高级商业职业学校”，校于信义街云南馆，吕超被聘为董事长。