杜牧字牧之，很会写文章。考中进士，又选中贤良方正能言极谏科。沈传师上表举荐他任江西团练府巡官，又任牛僧孺淮南节度府掌书记。提拔为监察御史，写信称病在东都设立分衙门。因弟弟杜耾病重辞官职。又任宣州团练判官，封为殿中侍御史内供奉。
当时，刘从谏守卫泽潞，何进滔占据魏博，很是骄横，不遵守国家法律。杜牧追溯长庆年间以来的历史，认为责任在于朝廷处置没有谋略，又失去崤山以东地区。封疆大吏和强大藩镇，关系到国家的安危，不能私自世袭，朝廷不能轻率任命。这都是国家大计，遗憾的是杜牧不当权，没有资格谈国家大计，实在有罪，所以写《罪言》，内容是：百姓被战祸害苦了。战乱起源于崤山以东，泛滥到全国。不取得崤山以东，武器不能放下。崤山以东地区，大禹划分天下为九个州时叫冀州，舜因为禹划得太大，又从冀州分出幽州和并州。估量它的自然条件和资源，让它与河南相等，一般还要强十分之一二。所以它的人民沉雄勇猛，多才体壮，重许诺守信用，能吃苦耐劳。魏、晋以降，工匠织机精巧多杂，五花八门层出不穷，习俗越变越坏，人的素质越来越差。只有崤山以东地区督促种植五谷。以尚武为本，他方不能动摇而保持自己的本色。出产健壮的马匹，即使是下等的马也能一天跑二百里路，所以这里的士兵可以抵挡天下士兵的进攻。冀州凭借这些有利条件依仗强大遵守朝廷法律，希冀它一定衰败，但破败了又希冀它强大。并州，是说力量足以吞并。幽州，是说它幽深阴森惨烈，弥漫杀气。圣人因此给它们命名。
黄帝时代蚩尤凭借它发动战争，自此以后，帝王大多占据这个地区。周朝衰落，齐国称霸，不可一世，晋国强大，经常奴役诸侯。到秦国集中精锐军队对付三晋，经过六代人的征战才占领韩国，因此折断了天下的脊梁；又攻占赵国，趁势扫平其他诸侯国。韩信连结齐国占有它，所以蒯通明了，汉、楚之争谁胜谁败关键是韩信站在谁一边。东汉光武帝刘秀在上谷起义兵，在高阝成就帝业。魏武帝曹操官渡之战获胜，三分天下占有二分，晋朝发生内乱，胡人侵占河北，以南朝宋武帝刘裕号称英雄，进兵四川，夺得关中，攻占河南全部土地，占有天下十分之八的土地，但没有一兵一卒渡过黄河图谋消灭河北的胡人政权。到高齐荒淫放荡，宇文氏取代他，隋文帝依仗它消灭了江南陈朝，五百年间，天下才统一为一家。隋文帝不能匹敌宋武帝，是刘宋没有攻占崤山以东，隋朝占有崤山以东，所以隋朝成就了帝业，刘宋只能建霸业。
从这来说，崤山以东，帝王不占有它就不能成就帝业，霸主不占有它就不能成为霸主，奸诈的野心家占有它，足以招致天下不得安宁。
天宝末年，河北安禄山叛乱，出入成皋、函谷关、潼关之间，如入无人之境。
郭子仪、李光弼等人率军五十万，不能越过邺城。从那以后，一百多座城，朝廷用尽天下的力量，也没有攻占到尺寸土地。
人们视它们是像回鹘、吐蕃一样的藩国，按理不能图谋攻占。国家因而挖河、修固屏障防守，阻断交通要冲。齐、鲁等地、梁、蔡等州也中其流毒，因而也作乱成为叛贼。以河北为后盾向河南扩展，河南又巩固了河北，互相勾结，互相呼应，横行无忌，没有五年间不打仗的。百姓日益困乏，四方夷族一天天猖獗，天子因此逃亡陕州、逃亡汉中，惊惶焦虑七十多年，气运遭逢孝武，穿旧衣服，每天吃一次肉，不游猎不奏乐，从地位低微的人中选拔将相，共十三年，才能攻取河南、山西的全部土地，实行改革，欺诈之徒不能敌。只有崤山以东不归服朝廷，也曾两次进攻，都没有取得胜利。难道是上天不让百姓过安泰日子吗？难道是人主观上奋斗不够吗？为什么这样的艰难啊？
现在天子圣明，超过了古代，立志使国家达到太平安定。如果想全国百姓无难无灾，那关键是解除战祸。但不收复崤山以东地区，战祸就不能解除。现在上策没有比得上使自己一方太平强盛的。为什么呢？在贞元年间，崤山以东有燕、赵、魏三地叛乱，河南有齐、蔡二地叛乱，梁、徐、陈、汝、白马津、盟津、襄、邓、安、黄、寿春都派重兵防守，十多处的兵力才足以保护自己的治所，实在是不能留下一人派其他用场，就使我方势力减弱了，经常看着那些叛乱的家伙而奈何他们不得。借这个时机，蜀也反叛，吴也反叛，其他没有反叛的，有时服从朝廷，有时归附叛贼，不能保住信义。从元和初年到现在二十九年间，平定了蜀，收复了吴，收复了蔡，收复了齐，收复了郡县二百多座城，没有收复的，只崤山以东一百多座城了。土地人口，钱粮物资，铠甲武器，比较往年难道不是绰绰有余吗？
这又足以使自己认为自己太平强盛起来了。但是，法令制度等级规章，果真能使自安自强吗？搜选提拔贤才，贬斥奸恶的小人，果真能合乎自安自强的要求吗？
防卫边塞、守卫重镇、武器车辆马匹，果真达到了自安自强的需求吗？百姓土地、粮草布帛、财物赋税，果真达到了自安自强的条件了吗？如果不能实现自己方面的安定和强大，这实际上是助长叛贼作乱。河北土地方圆三千里，叛乱已扎根七十年，天下又有暗中支持它的人，那怎么能马上就收复呢？所以说上策不如朝廷自安自强，中策没有比攻取魏州好。魏州对于崤山以东地区最为重要，对河南也最为重要。魏州在崤山以东，因为它是赵州的屏障。朝廷既不能超过魏州去攻取赵州，更不能超过赵州去攻取燕地。这就是燕赵常常依重魏州的原因，魏州常掌握着燕赵的命运。所以魏州在崤山以东的战略地位最为重要。黎阳距离白马津三十里，新乡距盟津一百五十里，城垒相望，早晨出发晚上交战，白马津、盟津只要叛军攻破一个，就能在几天内，冲进成皋。所以魏州对河南来说也是战略要地。元和年间，发动天下的士兵，扫平齐蔡一带叛乱，一下子五年没有崤山以东的骚扰，是因为收复了魏州。昔日平定沧州，一下子三年没有崤山以东的威胁，也是因为能攻占了魏州。
长庆初年，朝廷平定赵州，一天之内，五路诸侯大军溃败四散，因为失去了魏州；昔日平定赵州，像长庆初年一样失败了，也是因为失去了魏州。所以魏州是崤山以东、河南的关键所在，不是因为魏州强大，而是地理位置使它这样重要呀。所以说攻取魏州是中策。最下策是轻率作战。不考虑地理环境，不分析攻守态势就是轻率作战。兵多粮足，迫使百姓打仗，防守就有利；兵少粮缺，百姓不用强迫自愿作战，进攻就有利。所以我方常因进攻而失败，敌方常被防守困扰。崤山以东的叛乱延续将近五个朝代了，后世的百姓所见的行动，所听到的语言，没有不是叛军一方的，认为事情理当如此，沉迷已入骨髓了。没有人认为这是错的。以至于有被围攻形势危急粮食吃尽而吃死人肉还坚持作战的。这已经成为习俗了，哪能与他们打一两仗就可决定胜负呢？十多年来，曾三次发动收复赵州的战役，都是在赵州粮尽快要攻下时前功尽弃。郗士良战败，赵州又振作起来；杜叔良战败，赵州又振作起来；李听战败，赵州又振作起来。所以不考虑地理环境，不分析攻守态势，轻率作战，是最下策。
连续提拔为左补阙、史馆修撰，改任膳部员外郎。宰相李德裕，认为他是奇才。会昌年间，黠戛斯打败回鹘军，回鹘族部落溃退进大沙漠南部。杜牧劝说李德裕不如趁机攻取，认为：“两汉进攻匈奴，常在秋冬两季，当时匈奴军强弓胶牢可用，母马没怀胎哺乳，与它交战，所以败多胜少。现在如果在盛夏征调幽州并州的精锐骑兵和酒泉的士兵，出其不意，可一举全歼！”李德裕认为这策略很好。
碰到刘稹拒不执行朝廷进军的命令，皇帝命令各节度使率兵征讨他，杜牧又送信给李德裕，认为“河阳西北离天井关一百多里，用一万兵修筑堡垒、截断路口，坚守壁垒不与他们交战。成德军与昭义军是仇敌，王元逵想报仇雪恨自然会奋勇作战，但不能长驱直入攻上党，他攻击的对象一定会在西面。现在如果用忠武军、武宁军加上青州五千精兵，宣州、润州二千弓弩手，顺绛州进兵，不要几个月，一定会捣毁叛贼刘稹的巢穴。昭义军的粮草，全部仰仗崤函以东供给，节度使平常时日率军留在邢州就食，山西的兵力少，可以乘虚攻取，所以兵贵神速，没有看到使用巧谋秘计能长久不被知道的”。不久昭义镇的泽州、潞州平定，大致是按杜牧的策略用兵的。历任黄州、池州、睦州刺史，回朝任司勋员外郎，常兼史馆的职务。改任吏部员外郎，又请求任湖州刺史。过了一年，回朝任考功员外郎、知制诰，升任中书舍人。
杜牧性格刚直，有奇特的气节，不拘小节，敢议论国家大计方针，剖析利害关系特别切中要害。年轻时与李甘、李中敏、宋..交情好。他博古通今，善于分析历史上兴衰的经验教训，李甘等人比不上他。杜牧也很粗直，当时没有谁帮助他。堂兄杜..出将入相，但杜牧一直官运不亨通，仕途不顺利，不能振作自己，心里很郁郁不平，逝世时年仅五十岁。
当初杜牧梦中有人告诉他说“：你名字应该叫华。”又梦中写道“皎皎白驹”四字，又写道：“过隙也。”不久，蒸饭时饭甑破裂，杜牧说：“不吉祥。”因此自己写了墓志，把自己写的文章全部烧了。
杜牧在诗歌方面的特点是情致豪迈，当时人们号称为“小杜”，以与杜甫区别。