Стефан Твртко родился ок. 1338. Он был сыном Владислава Котроманича, брата бана Боснии Стефана II Котроманича, который значительно расширил автономные права Боснии, пользуясь ослаблением своего сюзерена, венгерского короля Карла I Роберта Анжуйского. Кроме того, он распространил боснийское влияние на Герцеговину (Захумье).

В 1353 Твртко наследовал своему дяде в возрасте 15 лет, однако овдовевший незадолго до этого венгерский король Лайош I Великий женился на двоюродной сестре Твртко, Елизавете, и таким образом получил наследственные права на Боснию, что давало ему возможность претендовать на устранение автономии этого баната. С целью упрочения своей власти в 1363 боснийский бан развязал войну против Лайоша, с которым находился в натянутых отношениях и ранее. Однако он не располагал достаточными ресурсами, чтобы достигнуть полной независимости от Венгрии, бывшей в XIV—XV веках одним из могущественнейших государств Европы. Поэтому в скором времени венгры и боснийцы заключили мирный договор, условия которого утверждали широкие права Боснии.

Примирившись со своим вассалом, Лайош I даже предоставил ему убежище в феврале 1366, когда боснийская знать сместила Твртко и посадила на престол его брата Вука Котроманича. На помощь боснийскому бану были посланы подкрепления из Венгрии и республики Дубровник, и к середине 1367 Твртко сумел восстановиться на троне.

Однако Вук Котроманич обратился за помощью к Папе Урбану V, утверждая, что его брат — еретик, поскольку покровительствует богомильству. При помощи Рима в 1370 Вук вторгся в Боснию и вновь попытался отнять корону у Твртко, однако его войска были остановлены у Бобоваца, и в 1374 братья заключили мирный договор.

К 1370 Твртко установил свою власть над всей подконтрольной бану территорией Боснии. Восстановив Боснию в первоначальных границах, он предпринял несколько военных походов на Иллирийское побережье Адриатического моря и в Западную Сербию.

26.10.1377 Твртко короновался в монастыре Милешевы, приняв титул короля сербов, Боснии и побережья.

К 1390 Твртко овладел Хорватией и островами в Адриатическом море, что позволило ему взять титул короля Далмации и Хорватии. С Дубровницкой республикой Твртко заключил взаимовыгодный союз, предоставляя военную защиту.

За годы правления Твртко I Босния в первый и последний раз в своей истории вошла в число политических гегемонов на Балканском полуострове, уступая по влиянию только Венгрии и Османской империи, вытеснившей Византию. Превратив Боснию в сильнейшее южнославянское государство, Твртко был вынужден неоднократно отражать турецкий натиск. Вторгнувшись в Сербию, турки-османы в 1388 разорили находившуюся под властью Боснии Герцеговину.

В состав союзной армии балканских государств под началом сербского князя Лазаря Хребеляновича, наголову разбитой 28.06.1389 в битве на Косовом поле османскими войсками, входил крупный вспомогательный отряд, отправленный Твртко для борьбы с завоевателями.

Твртко I умер 14.03.1391. Его смерть стала тяжёлым ударом для Боснии. После скоропостижной смерти его ближайших наследников (Стефана Дабиши и вдовы Дабиши, Елены) сыновья Твртко I, Стефан Остоя и Твртко II, развязали междоусобную войну, лишившую Боснию успехов балканской политики отца, что в конечном итоге сделало страну лёгкой добычей Османской империи.