程千里身高七尺，高大魁梧，勇武有力。初在西域应募从军，因屡立军功，升至安西副都护。后历任
御史中丞、北庭都护、安西北庭节度使。
天宝十二年（753年），程千里奉命讨伐背叛
唐朝的突厥首领李献忠。程千里晓谕葛逻禄，让其出兵配合讨伐。李献忠因势单力穷，逐降葛逻禄，葛逻禄将李献忠和他的妻儿及其部下数千人送至程千里处。次年，程千里押送李献忠到京城斩首，以功升任右金吾卫大将军同正，留京任
羽林军副将。
天宝十四年（755年），爆发
安史之乱，程千里奉命到
山西省募兵数万以抵抗叛军，充任河东节度副使、云中
知府。后改任
上党郡长史，带兵守卫上党。叛军屡次前来攻城，程千里常将其打败。
至德二年（757年），程千里与叛军将领
蔡希德交战，遭蔡希德所擒，送至
洛阳市，叛军首领
安庆绪赦免程千里，任其为特进，囚禁客省。同年，安庆绪兵败逃跑，安庆绪
丞相严庄将程千里杀害。
程千里身高七尺，身材相貌魁梧伟岸，勇武有力。最初应募在西域从军，因屡次建立军功，官职做到
瓜州县（治今甘肃临潭东）副都护。
天宝十二年（753年），程千里兼任
吉木萨尔县（府治今新疆吉木萨尔县北破城子）都护，充当安西、北庭节度使。
起初，突厥首领
阿布思率领部众归附唐朝，隶属于
朔方军，
李隆基赐名李献忠。
李林甫在京城遥领朔方节度使得 职务，任用李献忠为副将。后来诏命将李献忠的部落改为隶属于
幽州（当时已改称
范阳郡），李献忠一向与平卢（治今辽宁朝阳）、范阳（治今河北涿州）、
山西省（治今
永济市）三镇节度使
安禄山有矛盾，害怕对自己不利，因此没有听从诏命，反叛逃归漠北，并且屡次在边境骚扰为患。唐玄宗李隆基非常气愤，便命令程千里率军讨伐李献忠。
天宝十二年（753年）十一月（《
资治通鉴》作九月），程千里的军队到达西域，发军事文书晓谕葛逻禄部落，让他们出兵配合讨伐李献忠。李献忠因势单力穷，于是投降葛逻禄，葛逻禄首领捆绑李献忠和他的妻子儿女及其部下数千人，押送到程千里的军营。程千里派人飞快地向朝廷上表献捷，
李隆基极赞其强悍豪壮。
天宝十三年（754年）三月二十六日，唐玄宗的勤政楼举行大宴，程千里在楼下献上俘虏李献忠，在朱雀街将李献忠斩首。三月二十八日，程千里因此功劳升任右金吾卫大将军同正，留在京城担任
羽林军副将。
天宝十五年（756年）正月，程千里改任
上党郡（治今
长治市）长史、特进，代理
御史中丞，带领军队守卫上党。叛军屡次前来攻城，程千里经常将他们打败，因功多次加任至
开府仪同三司、
礼部尚书，兼任
御史大夫。
至德二年（757年）九月初二日，当时叛军将领
蔡希德率军围攻上党城，多次派出轻装骑兵在城下挑战。程千里自恃骁勇果敢，打开城墙的吊门，亲自率领一百名骑兵出城接战，计划活捉蔡希德。程千里所率领的骑兵都非常勇猛，通过激烈搏斗，几乎要生擒蔡希德，但此时蔡希德的援军突然赶到，程千里只好收兵退回，不料城门
悬索桥毁坏，程千里坠入城壕之中，反被蔡希德所擒。程千里仰天长叹对随从的骑兵说：“我不幸遭叛军俘虏，这不是我的过失，这是天意！回到城里后替我告诉各位将士，让他们好好坚守，军队可以没有统帅，但城池不能丢失！”城中将士们听后都痛哭流涕，昼夜严兵把守城楼，叛军始终未能攻克上党城。叛军于是把程千里押送到
洛阳市，叛军首领、
安禄山之子
安庆绪赦免程千里，任命他担任
特进，并囚禁在客省。同年十月十六日夜晚，安庆绪兵败逃跑，安庆绪的
丞相严庄将俘获的
天宝将领程千里、
哥舒翰等三十多人全部杀害。
至德二年（757年）十二月，
李亨亲临丹凤楼进行大赦，下诏追赠殉职的
李憕、
卢奕等人官职，对其家人进行优待抚恤，寻访并厚封其子孙官爵，而程千里终因生前遭叛军俘获，所以未对其褒奖赠官。
程千里初在西域从军时，因屡立军功，而升至安西副都护。后来，程千里奉命讨伐背叛
唐朝的突厥首领李献忠，在葛逻禄部落的协助之下，迫使李献忠投降，并将其押送京师斩首。
安史之乱时，程千里奉命到
山西省募兵数万以抵抗叛军；后率军守卫上党城，屡次击败叛军的进犯。
天宝初年，
夫蒙灵察任
安西四镇节度使，程千里与
高仙芝同为安西副都护。高仙芝出身
高句丽，程千里很内心很轻视他，与押牙
毕思琛，行官王滔等人多次在夫蒙灵察面前毁谤高仙芝。天宝六载（747年）十二月，高仙芝因征讨小勃律之功继任安西四镇节度使，召来程千里责备道：“您外表是个男儿，但心胸却像个妇人一样，这是为什么？”程千里羞惭谢罪。