農家の子として神保源左衛門家に生まれ、幼名を三治郎と名付けられた。幼少期を農村で過ごし、土地への深い愛着を育んだ。この経験が後の測量への情熱の原点となり、日本地図作成の礎を築くことになる。

佐原の豪商伊能家に婿入りし、伊能姓を名乗るようになった。伊能家は酒造業と米穀商を営む裕福な商家であり、忠敬は家業の経営を学び始め、商人としての才覚を磨いていった。

伊能家の当主として家業を引き継いだ。その後30年にわたり、卓越した商才を発揮して伊能家を地域有数の豪商へと発展させ、名主としても村の発展と住民の福祉に尽力した。

天明の大飢饉の際、私財を投じて米蔵を開放し、飢えに苦しむ村人たちを救済した。この慈善行為は大きな尊敬を集め、後に藩主から表彰を受け、地域社会での信望を確立した。

家督を息子に譲り、商人としての生活から引退した。多くの人が休息を求める年齢であったが、忠敬は自らの真の使命がこれから始まると感じ、天文学への情熱を燃やしていた。

江戸に移り住み、幕府天文方の高橋至時に入門した。師より19歳年上であったにもかかわらず、若者のような熱意で天文学と測量術の習得に励み、驚異的な速さで技術を身につけた。

蝦夷地への第一次測量を開始した。数百キロメートルの荒野を徒歩で踏破し、精密な測量と天体観測により正確な地図作成が可能であることを実証し、幕府の信頼を勝ち取った。

幕府が測量事業の価値を認め、日本全土の海岸線測量を正式に委託した。公的な支援と資金を得て、壮大な地図作成計画を本格的に推進できるようになり、測量隊を組織した。

本州東部の海岸線全域の測量を完了した。この地域の地図は従来のどの試みよりも正確であり、忠敬の測量技術の卓越性を証明し、幕府からさらなる信任を得ることとなった。

九州や四国の複雑な海岸線を含む西日本の集中的な測量を開始した。高齢にもかかわらず、精密な測量のための過酷な行程を維持し続け、弟子たちの模範となった。

危険な海上渡航を伴う伊豆諸島の困難な測量を完了した。身体的な苦難にもかかわらず、測量隊の精度への献身は決して揺らぐことがなく、離島の正確な位置を記録した。

最後の測量を完了した。17年間で4万キロメートル以上を歩き、日本全土の海岸線を測量するという前人未到の偉業を成し遂げ、近代日本地図学の確固たる基礎を確立した。

全ての測量データを最終的な総合地図にまとめる大事業を開始した。健康が衰えていたにもかかわらず、この集大成となる業績の完成に向けて精力的に取り組み続けた。

大地図の完成を見届けることなく世を去った。弟子たちが忠敬の名のもとに地図を完成させるため、死は3年間秘密にされ、その遺志は確実に継承されることとなった。

大日本沿海輿地全図が将軍に献上された。3種類の縮尺で214枚からなるこの地図は、数十年にわたり日本最高精度の地図であり続け、西洋の地図製作者をも驚嘆させる精度を誇った。