Шехзаде Баязид был пятым ребёнком и четвёртым сыном из шестерых детей османского султана Сулеймана I и его любимой наложницы и будущей жены Хюррем-султан. Он родился 14 сентября 1525 года в Стамбуле и, помимо четверых полнородных братьев и одной сестры у Баязида было предположительно трое братьев и, по меньшей мере, две сестры, рождённые другими наложницами отца. 11 ноября 1539 года вместе с младшим полнородным братом шехзаде Джихангиром Баязид прошёл процедуру обрезания; длительные празднования по случаю обрезания шехзаде начались 26 ноября на Ипподромной площади, и в ходе этих торжеств 4 декабря была выдана замуж единственная полнородная сестра Баязида Михримах-султан.
В 1541 году Баязид вместе с отцом участвовал в походе на Венгрию, а в 1546 году был назначен губернатором территории бывшего бейлика Карамана — санджака Конья. В 1548 году, когда Сулейман I выдвигался с походом на Персию, Баязид встретил отца в Акшехире; когда же войско зимовало в Халепе, отец позвал его туда. Во время Нахичеваньской экспедиции в 1553 году Баязид первоначально не участвовал в походе, однако был оставлен отцом как наместник султана в Эдирне. Возвращаясь из этого похода, Сулейман вновь вызвал Баязида в лагерь в Халепе.
Уехав в санджак, Баязид, в отличии от братьев, обзавёлся большой семьёй: по разным данным у него было 9 или 11 детей, четверо из которых были девочками.
В 1553 году во время похода против персов по приказу Сулеймана I был казнён старший единокровный брат Баязида шехзаде Мустафа. Есть мнение, что на этом походе настаивала Хюррем-султан, желавшая по собственному усмотрению распорядиться наследием султана:
Вопрос наследия встал особенно остро около пяти лет назад после смерти шехзаде Мехмеда. У султана Сулеймана осталось четверо сыновей: Мустафа, Селим, Баязид и Джихангир. Поговаривают, что Кануни склонялся к кандидатуре старшего сына, наместника в Амасье Мустафы. Но шехзаде Мустафа не был сыном Хюррем, поэтому Хюррем пыталась сделать всё, чтобы престолонаследником стал её собственный сын Баязид, её дочь Михримах-султан помогала ей в этом. Рустем-паша тоже был на стороне свой жены и свекрови.
Мюннеджим-баши (главный астролог) так описывал ситуацию в своём труде Sahayifü’l-ahbâr: Михримах с матерью решила во что бы то ни стало расчистить путь к трону для Баязида, поэтому устроили заговор против Мустафы, а Селим, который был старше Баязида, ничего об этих планах не знал и с ними никак связан не был. Однако турецкий историк Чагатай Улучай в своей работе «Дворец в Манисе» указывает на то, что Хюррем очень часто проведывала Селима и в Карамане, и в Манисе, что она любила Селима больше остальных сыновей и желала, чтобы приемником Сулеймана стал именно он.
Когда султан возвращался из похода летом 1555 года, страна встретила его восстанием Лже-Мустафы, длившемся к этому моменту уже год. Баязид, находившийся в это время в Эдирне, был направлен отцом на подавление восстания, но медлительность Баязида привела к слуху, что это мероприятие было организовано им самим:
Мать и сын устроили этот театр, чтобы избавить султана Сулеймана от клейма сыноубийцы. Мустафа якобы подозревал, что отец хочет казнить его, поэтому он не поехал в лагерь в Акююке, а послал вместо себя двойника. Когда подмену раскусили, двойник был казнён. Мустафа же тайно переехал в Румелию и поднял восстание. Эта постановка должна была спасти падишаха-отца от угрызений совести и легализировать убийство, ведь в итоге мятежный Лже-Мустафа, надоумленный и обманутый шехзаде Баязидом, будет пойман и казнён.
Эти слухи пошатнули доверие отца-султана к Баязиду. Фламандский дипломат Бусбек рассказывал, что султан разозлился на сына и планировал наказать его, однако Хюррем «лаской и слезами» удалось убедить супруга простить Баязида, взамен пообещав, что Баязид больше не посмеет ослушаться и будет повиноваться отцу. После плодотворного разговора с мужем Хюррем написала Баязиду письмо и сообщила, чтобы он не боялся приезжать, если она его пригласит. Когда же Баязид прибыл в столицу, его разоружили слуги отца, однако мать, следившая за происходящим из окна, взглядом дала понять, что всё в порядке. Вскоре после этих событий Баязид был переведён в Кютахью.
Результатом прощения Баязида стал тот факт, что шехзаде стал считать себя главным наследником. Кроме того, Баязид, обладавший наивной натурой и миролюбивым духом, считал себя выше Селима, любившего удовольствия и развлечения. Однако Сулейман I назвал наследником именно Селима как старшего из оставшихся сыновей, и между братьями разгорелась борьба за статус наследника. Эта борьба стала результатом не только амбиций Баязида и заговоров его сторонников, но и административных, социальных и экономических условий в стране: недовольство, начавшееся во второй половине правления Кануни, стало ещё более распространенным после казни шехзаде Мустафы. Кроме того, Баязиду не давала покоя перспектива быть казнённым собственным братом после смерти отца в соответствии с закон Фатиха.
Бусбек ещё в 1554 году писал, что Баязид был любим матерью, и она поддерживала его, но делала это из жалости вследствие
...печального будущего младшего шехзаде или из-за его покорности матери, или по иным причинам. Все были уверены: если бы будущего султана выбирала она, она бы предпочла Баязида Селиму и посадила бы на трон его.
Кроме того, мать могла попытаться спасти Баязида от губительной традиции в случае восхождения на трон его брата Селима. Пока Хюррем была жива, ей удавалось сдерживать обоих сыновей, однако после её смерти 16 марта 1558 года Баязид остался без поддержки самого сильного своего защитника и стал собирать сторонников. Овдовевший Сулейман I попытался погасить конфликт между сыновьями: султан выделил каждому сыну по 300 000 акче и отправил их по дальним провинциям — Селим из Манисы был переведён по разным данным сначала в Кютахью, затем в Конью, или же сразу в Конью, а Баязид — из Кютахьи в Амасью. Младший шехзаде такое назначение счёл оскорбительным и воле отца подчинился не сразу: он был назначен санджак-беем Амасьи 6 сентября 1558 года, однако покинул Кютахью по настоянию султана лишь 28 октября. Всё это время Баязид просил у отца привилегий для себя и назначений в санджаки для своих сыновей. Уже покинув Кютахью, он жаловался, что считает это назначение падением «с небес в ад». В Амасью шехзаде прибыл только спустя 55 дней после отъезда из Кютахьи — 21 декабря 1558 года.
Пока Сулейман I отвлекал сына обещаниями, Баязид, считавший, что отец лжёт ему, поспешно собирал людей. Султан не мог разогнать солдат Баязида, поэтому отправил в поддержку Селиму собственную армию, нескольких наместников и третьего визиря Соколлу. В это же время Баязид без позволения отца покинул санджак, что было расценено как мятеж против султана; вследствие этого Сулейман запросил фетвы на казнь мятежного шехзаде и его сторонников. В фетвах, изданных шейх-уль-исламом Эбуссуудом-эфенди и другими улемами, Баязид обвинялся в том, что он стал «багы», который вырвался из-под повиновения султана и захватил крепости, «грабил» людей и вербовал солдат.
Тем временем Баязид, прибывший в Анкару из Амасьи, разведал обстановку и 29 мая 1559 года отправился к Конье с 30-тысячным войском. Однако, поскольку его люди были подготовлены хуже, чем регулярные султанские войска, поддержавшие Селима, битва шехазде, начавшаяся 30 мая и продолжавшаяся два дня, привела к поражению Баязида. Баязид спешно вернулся в Амасью и послал муфтия Мухиддина Джюрджани к отцу с просьбой о прощении. Однако Сулейман отказался прощать сына. После этого Баязид забрал четверых своих сыновей и 7 июля покинул Амасью и, согласно курдскому историку Шараф-хану Бидлиси, направился в Эрзурум, где местный губернатор Аяз-паша предложил ему помощь в том, чтобы испросить прощения у султана, однако дальше слов со стороны Аяза дело не пошло. Когда шехзаде подошел к восточной границе, в районе Чухур-Саада его нагнали знаменосцы отца во главе с шехзаде Селимом, от которых Баязиду удалось отбиться. Тогда он понял, что не сможет жить на османских землях, и решил укрыться в Персии со своими людьми в середине августа 1559 года. Баязид послал к правителю Чухур-Саада Шах Кули-султану Устаджлу своего человека с заверениями, что его намерения чисты. Когда шаху Тахмаспу I передали сведения о случившемся, он отправил навстречу Баязиду своего юзбаши Хасан-бега, который с почестями проводил шехзаде в Казвин к шаху в сопровождении около 12 тысяч конников. В Казвин Баязид со свитой прибыл 23 октября 1559 года.
Казвин встретил Баязида пышными торжествами, устроенными по приказу Тахмаспа: был организован пир, а также от лица персидских вельмож и эмиров Баязиду, его сыновьям и свите были подарены почётные одеяния и подарки, обошедшиеся персидской казне в 10 тысяч туманов. Большая часть свиты шехзаде была отослана к правителям и эмирам, охранявшим границы шахских владений, где должна была перезимовать и весной вновь встать под знамёна Баязида. Шах Тахмасп, по-видимому, просил прощения у Сулеймана I по просьбе Баязид, и Кануни даже какое-то время думал простить преступление своего сына, но отказался от этого из-за негативного отношения шехзаде Селима к Тахмаспу; сам же Селим предпочитал избавится от брата ещё при жизни отца, чтобы избежать неприятностей в начале собственного правления.
Бидлиси писал, что люди шехзаде не доверяли Тахмаспу, поскольку тот не оказал Баязиду необходимой поддержки, и считали, что, в конечном итоге, шах поступит с шехзаде так, как велит ему султан Сулейман. Посовещавшись между собой, сторонники Баязида решили при удобном случае устроить на шаха Тахмаспа покушение и уехать в сторону Багдада или Ширвана и Грузии. Однако о заговоре узнал юзбаши Хасан и, чтобы замять дело, по приказу Баязида были казнены несколько человек. Однако вести о готовящемся покушении всё равно достигли ушей шаха. В Казвине начались беспорядки, в ходе которых на пристанище Баязида было совершено нападение «простонародья и других подонков и черни Казвина». Шах послал человека, чтобы усмирить толпу. На следующий день, согласно обычаю, Баязида с сыновьями и свитой привели в диван-хане, где планировалось устроить пир, чтобы загладить грубость простонародья и успокоить шехзаде. Однако, 16 апреля как только Баязид с сопровождающими вошёл в диван-хан, всех их по приказу шаха арестовали. В тот же день войска Баязида были почти полностью перебиты. Вполне возможно, никакого заговора в действительности не существовало, а Тахмасп просто воспользовался конфликтом шехзаде в своих целях.
После ареста между Кануни и Селимом с одной стороны и шахом Тахмаспом с другой завязалась переписка с целью договориться о выдаче мятежного шехзаде Османам. Вскоре в Казвин с многочисленными богатыми дарами прибыла делегация от султана Сулеймана в составе трёхсот человек во главе с бейлербеем Мараша Кайлун Али-пашой. Посланникам удалось добиться расположения и благосклонности шаха. После соблюдения обычаев и церемоний посланникам дали разрешение на отъезд. Когда они пришли прощаться с шахом, тот заявил:
За эти услуги, ибо султан Байазид и [его] сыновья были схвачены единственно ради удовлетворения и благосклонности властелина [Сулеймана I], я [тоже] жду внимания и благодеяний.
Этими словами Тахмасп намекал, что хочет получить в управление для своего сына Хайдара-мирзы Багдад. В конце концов, султану пришлось принять некоторые пожелания шаха, в соответствии с которыми Тахмаспу должно было быть выплачено 1 200 000 золотых монет, а также Персии должен быть передан Карс. Кроме того, Селим дал «ахиднаме», согласно которому он останется другом Персии, когда станет султаном. Когда соглашение было достигнуто, османские послы, которые должны были забрать Баязида и его сыновей, прибыли в Казвин 16 июля 1562 года. Возглавляли делегацию, согласно Бидлиси, бейлербей Вана Хюсрев-паша, чашнигир-баши Синан-ага и чауш-баши Али-ага; Бидлиси писал:
[Им] было приказано вручить [шаху] около 400 тысяч флоринов червонного [золота] от владыки и 100 тысяч флоринов от полновластного царевича Султан Салим-хана, что вкупе составит 30 тысяч туманов, какими пользуются в Ираке, несколько подношений и румских и европейских драгоценностей, [а также] сорок арабских коней с седлом и панцирем из золота, драгоценных камней и парчи. Для шахских сыновей и дочерей от великих шахзаде привезли в дар инкрустированные драгоценными камнями украшения, оценить которые не могли проницательные ценители. Деньги по приказу Сулаймана хранились в Эрзеруме, дабы, как только Султан Байазида с сыновьями передадут слугам государя, деньги вручили доверенным шаха.
Также Тахмаспу было передано послание от султана Сулеймана и шехзаде Селима, в котором говорилось:
Если Байазида с сыновьями передадут нашим представителям, никогда мы и счастливые дети наши не будем враждовать с родом Сефевидских государей и не причиним вреда их стране. [Пусть] устои мира и благоразумия будут неизменно прочными, да не будет проявлена вами и детьми вашими несправедливость и несогласие, что несовместимы с дружбой и единством, да не допустим [этого] мы и наши дети также!
Получив дары и ознакомившись с посланием, Тахмасп отдал приказ передать Баязида и его сыновей посланникам султана. 23 июля 1561 года, в четверг, Баязида с сыновьями передали посланникам султана, которые тайно убили пленников на конном ристалище в Казвине: все шехзаде — сначала сам Баязид, затем его сыновья — были задушены 25 сентября 1561 года. Тела положили в гроб и на телеге отвезли в Ван, откуда первоначально планировалось доставить их в Стамбул для погребения. Однако в пути был получен приказ Сулеймана похоронить их в Сивасе за пределами города. Есть две версии о том, где были похоронены казнённые шехзаде: по одной из них, Баязид с сыновьями был погребён возле Сиваса, к западу от города, возле дороги; по другой - шехзаде захоронили в тюрбе Мелик-и Аджем, не сохранившемся до наших дней. После этого в Бурсе был убит пятый сын Баязида, которому было всего три года. После убийства Баязида Тахмаспу были отправлены ценные подарки с 500 000 флоринов — меньше, чем было обещано.
Итогом бунта Баязида, помимо кровавой гражданской войны и казни самого Баязида и пятерых его сыновей, стала передача трона только старшему шехзаде.