Nació como Príncipe Yamabe, hijo del Príncipe Shirakabe (futuro Emperador Kōnin) y Takano no Niigasa, mujer de ascendencia coreana. La herencia extranjera de su madre se convirtió más tarde en un tema político sensible.

El Príncipe Shirakabe ascendió al trono como Emperador Kōnin a la avanzada edad de 62 años. Esta sucesión inesperada acercó al Príncipe Yamabe al trono.

Designado príncipe heredero después de que su medio hermano mayor, el Príncipe Osabe, cayera en desgracia. Las circunstancias de este cambio fueron controvertidas.

Ascendió al Trono del Crisantemo como Emperador Kanmu tras la abdicación de su padre. A los 44 años, ya tenía visiones claras para las reformas gubernamentales.

Comenzó reformas administrativas integrales para fortalecer la autoridad imperial. Racionalizó la burocracia y redujo el poder de los templos budistas.

Trasladó la capital de Nara a Nagaoka-kyō, liberándose del poderoso establecimiento budista de Nara para un nuevo comienzo.

Su consejero de confianza Fujiwara no Tanetsugu fue asesinado durante la supervisión de la construcción. El hermano del emperador, el Príncipe Sawara, fue implicado y exiliado.

Lanzó campañas militares contra los Emishi en el norte de Japón. Estas campañas buscaban expandir el control imperial.

Trasladó nuevamente la capital a Heian-kyō, la 'Capital de la Paz y la Tranquilidad'. Esta ciudad cuidadosamente planificada sirvió como capital de Japón durante más de mil años.

Organizó la estructura gubernamental en la nueva capital. Creó un sistema equilibrado que mantenía la autoridad imperial.

Nombró a Sakanoue no Tamuramaro como Sei-i Taishōgun (Generalísimo Conquistador de Bárbaros). Este título se convirtió más tarde en la base del sistema shogunal.

Logró victorias significativas contra los Emishi bajo el mando de Tamuramaro. La frontera norte quedó en gran parte asegurada.

Implementó reformas para regular las instituciones budistas. Limitó el número de monjes y controló las propiedades de los templos.

Aceptó el consejo de detener las costosas campañas Emishi y los grandes proyectos de construcción. La decisión llegó tras décadas de gastos militares.

Abdicó en favor de su hijo, quien se convirtió en el Emperador Heizei. Aunque con salud declinante, Kanmu permaneció influyente hasta sus últimos días.

Murió poco después de su abdicación a los 69 años. Dejó un Japón transformado con una nueva capital que perduraría más de un milenio.