Эд Ширан родился в Галифаксе (Уэст-Йоркшир), позже переехал во Фрамлингем (Суффолк), его отец ирландского происхождения, а мать английского. В раннем возрасте он научился играть на гитаре и начал сочинять песни во время учёбы в Thomas Mills High School. В 2005 году сделал первые записи, выпущенные на мини-альбоме The Orange Room. Ширан выпустил ещё два мини-альбома: Ed Sheeran (2006) и Want Some? (2007). Он был техником гитар у группы Nizlopi, а в апреле 2008 года выступил у неё на разогреве. В том же году переехал в Лондон, где начал давать концерты ежедневно, начав с небольших площадок.

В 2009 году Ширан отыграл 312 концертов. По его словам, он прочёл интервью с Джеймсом Моррисоном, в котором тот признался, что за год дал 200 концертов, и Ширан решил превысить это число. В том же году он выпустил мини-альбом You Need E’s и вскоре отправился в турне с Just Jack.

8 августа 2006 года Ширан Эд создал свой YouTube канал - Ed Sheeran. По данным сервиса SeeZisLab на январь 2017 год, на видеоканал подписано 12.4 млн пользователей, а приблизительный заработок канала составил 2 млн $.

В феврале 2011 году Ширан опубликовал видео на песню «You Need Me, I Don’t Need You» через канал SB.TV на сайте YouTube и выпустил очередной мини-альбом Loose Change. В апреле он отправился в Лос-Анджелес, где выступал по всему городу и привлёк внимание Джейми Фокса, который пригласил его на своё радиошоу.

В 2011 году Эд Ширан подписал контракт с Asylum / Atlantic Records, и в сентябре вышел его дебютный студийный альбом под названием +, возглавивший британский хит-парад. Первый сингл с него «The A Team» дебютировал на третьем месте в Великобритании. Также, в 2011 году Ширан снял клип на песню Lego House при участии актёра Руперта Гринта.

В 2012 году Ширан выступил на одной сцене с Ником Мэйсоном (Pink Floyd) и Майком Резерфордом (Genesis, Mike & the Mechanics) на закрытии XXX летних Олимпийских игр в Лондоне. Группой в составе Ширана (гитара), Резерфорда (12-струнная гитара), Ричарда Джонса (бас) и Ника Мэйсона (ударные) была исполнена песня «Wish You Were Here» с одноимённого альбома Pink Floyd 1975 года.

Ширан был соавтором песни «Little Things», выпущенной в 2012 году в качестве сингла группой One Direction. В конце 2012 года отправился в международное турне вместе с Майклом Розенбергом (Passenger).

Тейлор Свифт связалась с Эдом Шираном после прослушивания его музыки во время своего австралийского тура в марте 2012 года. Позже, Эд и Тейлор записали вокальные партии для сингла «Everything Has Changed», вышедшего в октябре 2012 на четвёртом альбоме Тейлор Свифт — «Red». Эд Ширан сыграл на 64 концертах в рамках североамериканского тура Тейлор Свифт в поддержку альбома «Red», который продолжался с марта по сентябрь 2013 года.

23 июня 2014 года состоялся официальный выход в свет альбома Эда Ширана x. Альбом x был записан в Лос-Анджелесе с продюсерами Риком Рубином и Фарреллом Уильямсом. Давний друг Эда, Фой Вэнс, стал соавтором нескольких песен. Дебютным треком с нового альбома стал «Tenerife Sea», который был исполнен на выступлении в Madison Square Garden в октябре 2013 года.

«Sing» — заглавный сингл с альбома x, был представлен публике 7 апреля 2014 года. Первым видеоклипом эры x стало видео на песню «Sing», которое было анонсировано на страничке Эда Ширана на сайте Facebook.

2 июля 2014 года Эд анонсировал выход своей книги-автобиографии «Ed Sheeran: A Visual Journey», которая создавалась в соавторстве с художником Филиппом Бута, известным в качестве автора обложек и буклетов к альбомам Ширана «+» и «X». Выход книги запланирован на 9 октября 2014 года.

4 августа 2014 года состоялась премьера видеоролика на песню «Don’t».

7 октября 2014 года состоялась премьера видеоролика с участием латиноамериканской танцовщицы по имени Британи Черри на песню «Thinking Out Loud». По истечению 24 часов клип набрал более 2,5 миллионов просмотров, что и стало личным рекордом Ширана.

С сентября 2015 года певец сделал перерыв в музыкальной карьере и стал волонтером в благотворительном магазине в его родном городе Фрамлингем. В конце 2016 года певец заявил о возвращении.

3 марта 2017 года вышел третий студийный альбом Ширана «Divide».