Figlio di Desiderio, fu dal padre associato al trono nel 759. Nel 773, alle chiuse di val Susa, fu sconfitto dai Franchi di Carlomagno, chiamato a difesa dal pontefice. Riparato a Verona, mentre il padre si chiudeva in Pavia, fu di nuovo vinto e riparò a Costantinopoli, accolto dall'imperatore Costantino V Copronimo, che voleva scacciare i Franchi dall'Italia, e dove rimase anche sotto i successori di questo, Leone IV e Costantino VI. Dopo aver inutilmente tentato intrighi, forse anche con l'aiuto dei suoi cognati (Tassilone duca di Baviera e Arechi duca di Benevento), riuscì finalmente nel 788 a ottenere da Costantino VI un corpo di spedizione, con il quale sbarcò in Calabria. Sconfitto da Grimoaldo, figlio di Arechi, secondo alcuni morì sul campo, secondo Eginardo molti anni dopo a Costantinopoli.
Adelchi e gli avvenimenti che precedettero la caduta del regno longobardico in Italia ispirarono l'omonima tragedia storica in 5 atti di A. Manzoni (1822), nella quale la figura del protagonista rispecchia i sentimenti e le idee dell'autore. L’Adelchi, con il coro dell’atto III, riprova la vana speranza di libertà nutrita dagli italiani del tempo di fronte alla vittoria dei Franchi sui Longobardi loro dominatori.