Fill de Gneu Pompeu Estrabó. Sul·la li confià l’expedició contra els partidaris de Mari a Sicília i Àfrica (82-80 aC), que li valgué el títol de Magne. Mort Sul·la (78 aC), favorejà la repressió contra el moviment de restauració constitucional de M. Emili Lèpid, obligant-lo a fugir a Sardenya, on morí, i enviant M. Perpenna contra Sertori, a Hispània.
Nomenat procònsol (77 aC), anorreà els seguidors de Mari, que Sertori havia reorganitzat a Hispània. Assassinat Sertori (72 aC) i suprimit Perpenna (81 aC), tornà a Roma, a temps de prendre part en l’última fase de la guerra contra els esclaus d'Espàrtac i de compartir la victòria amb M. Licini Cras Dives. Elegits cònsols (71 aC), ambdós es dedicaren a abolir la legislació sul·lana. Després del consolat, Pompeu reduí en tres mesos (67 aC) a la impotència l’organització dels pirates (amb centre a Cilícia i ramificacions a tota la Mediterrània), que suposava un perill per a les comunicacions marítimes i el comerç. A instigació de G. Manili i de Ciceró (66 aC), substituí Lucul·le en la direcció de la guerra contra Mitridates Eupàtor, annexà a Roma una part d’Àsia Menor i de Síria i entrà victoriós a Jerusalem (63 aC).
Havent desembarcat a Itàlia (62 aC), no abusà del seu prestigi i dissolgué les tropes. Malgrat el seu odi a la dictadura, el senat temia la seva puixança i el poble no el sostenia com abans. Obligat a cercar aliats en Licini Cras i en Cèsar (elegit cònsol el 59 aC amb l’ajut de Pompeu mateix), hagué de pactar amb ells un engatjament (sense valor jurídic) d’assistència mútua i de distribució d’influències (l’anomenat “primer triumvirat”). Cèsar féu votar dues lleis favorables a Pompeu, sobre les seves decisions preses a l’Orient i la distribució de terres als seus veterans. Ell, al seu torn, contribuí a fer conferir a Cèsar el comandament de les legions per cinc anys a les Gàl·lies. Irònicament, ell, que havia llicenciat el seu exèrcit, secundava la política militar de Cèsar, que conqueria les Gàl·lies i controlava una Itàlia desarmada. El 56 aC, quan el senat, temorós del poder de Cèsar, tornava a decantar-se per ell, un nou compromís fou sancionat a Luca que garantia a Cèsar la renovació del seu comandament i assegurava a Pompeu i Cras que després de llur consolat (55 aC) tindrien dos comandaments quinquennals, respectivament a Hispània i a Síria. L’equilibri de forces era aparentment garantit, però la mort de Cras (55 aC) posà en relleu la superioritat de Cèsar. Obtingut el renovament per cinc anys més del seu comandament a Hispània (52 aC), que li permetia de disposar de forces armades, i nomenat cònsol sense col·lega, s’oposà, amb suport del senat, al segon consolat de Cèsar i al seu comandament a les Gàl·lies fins el 49 aC. Cèsar, comminat pel senat a abandonar la seva província, travessà (49 aC) amb el seu exèrcit el Rubicó, frontera entre la Cisalpina i Itàlia. Esclatada la guerra civil, Pompeu abandonà Itàlia, amb el senat, i fugí a la Il·líria i a Macedònia per aplegar-hi un exèrcit. Cèsar no el perseguí immediatament; subjugà Hispània, fins aleshores pompeiana, i Marsella. Pompeu obtingué alguns èxits a l’entorn de Dyrrachium (l’actual Durrës), on tenia la base principal, però Cèsar, que havia travessat l’Adriàtica (48 aC), el derrotà a la plana de Farsàlia (Tessàlia).
Refugiat a Lesbos, per unir-se amb la muller i el fill, i després a Egipte —la independència del qual sempre havia defensat—, fou occit pels emissaris de Ptolemeu XIV, que volia congraciar-se el vencedor (48 aC), i el seu cap fou lliurat a Cèsar. Bé que sul·là, no pas sense reserves, durant els seus primers anys Pompeu aspirà a respectar les institucions republicanes, condicionant-les, però, al reconeixement d’una preeminència personal. Si Cèsar cercà l’autocràcia en la força de les legions, Pompeu volgué un poder legitimat pel senat. Per això esdevingué al començament de l’Imperi el símbol ideològic del republicanisme constitucional.