高真行，字处道，拜太子（李承乾）通事舍人，受封乐安公。贞观十七年，加位太子通事舍人（李治）朝散大夫、太子左卫率府郎将，除尚乘奉御。

永徽初年，为沁州刺史。显庆三年，改授延州刺史，显庆四年（659年），牵连表兄长孙无忌朋党案，被贬为文州刺史。麟德元年，加中大夫兼德州刺史。乾封元年，加通议大夫、守州刺史。总章元年，迁都督代忻朔蔚四州诸军事、代州刺史，二年，检校单于大都护府（李旦）长史。咸亨元年，加正议大夫、都督幽易妫檀平燕六州诸军事、幽州刺史。上元三年，入授右骁卫将军，俄拜右卫将军。

调露二年（680年），长子高岐时任东宫典膳丞，卷入章怀太子李贤谋逆案。高真行手刃之，仍弃其尸于衢路。唐高宗闻而鄙之，贬为睦州刺史。

文明元年（684年），贬为潮州司马，其年九月二日（684年10月15日），卒于虔州（江西赣州市）之旅舍，春秋五十七。