牛仙客,泾州鹑觚人。最初任县小吏,县令傅文静非常器重他。傅文静后来担任陇右营田使,召引牛仙客参加计划制定工作,因立军功多次转为洮州司马。开元初年(713),王君..任河西节度使,让仙客任判官,非常信任他。当时又有判官宋贞,与牛仙客都是王的心腹。等王君..死了,宋贞也被回纥杀害,仙客由于没有参与而获免。不久肖嵩代替君..,担任河西节度使,又将军政大事托给牛仙客。牛清正勤奋从不倦怠,接待上下,定守信用。等肖嵩主持政事时,多次称赞推荐他。逐渐升为太仆少卿,兼任凉州别驾事,继续主持节度留后事。最后代替肖嵩任河西节度使,兼任凉州刺史。历任太仆卿、殿中监,军使如故。
开元二十四年(736)秋,代替信安王..为朔方行军大总管,右散骑常侍崔希逸代替牛仙客主持河西节度事。先前,牛仙客任河西节度时,节省开支积蓄极多,崔将这件事上奏,皇上令刑部员外郎张利贞快马前往查讯。牛所积蓄仓库盈满,器械精锐强劲,都如崔所说。皇上很高兴,任仙客为尚书。中书令张九龄上奏认为不合宜,于是加实封二百户。这年十一月,张九龄等人停止主持政事,于是牛任工部尚书,同中书门下三品,继续主持门下事。当时有监察御史周子谅私下对御史大夫李适之说“:牛仙客没有才气,滥登相位,大夫国之懿系,怎么能望观其事呢?”李适之立即将子谅的话上奏,皇上大怒,朝廷审讯这件事,周子谅没话可说,在朝廷大堂决定发配流放氵襄州,走到蓝田就死了。
牛仙客不久身居相位,独善其身,惟惟诺诺而已。所有赏赐,都缄封不启。百司商议如何处理政务,牛仙客说:“只依照标准就可以了。”不敢施行裁决。第二年,牛被特地封为豳国公,追封他的父亲意为礼部尚书,祖父会为泾州刺史。不久又升任侍中,兼兵部尚书。这年七月去世,终年六十八岁。皇宫拿出一千匹绢、五百端布派中使送到住宅用来帮助料理丧事,追封牛仙客为尚书左丞,谥号贞简。
先前,牛仙客任朔方军使,使姚崇的孙子闳任判官。等到牛主持政事,闳多次迁为侍御史,自称能通鬼道,预知美善与灾祸。牛仙客非常相信迷惑这件事。等到病重时,闳请求为牛祈祷,在牛门下,逼迫牛写下遗书,推荐闳的叔叔尚书右丞弈和兵部侍郎卢奂代替牛的位置,闳帮忙起草。牛当时危在旦夕,不能动笔,他的妻子乘中使来慰问时,将此事表上。玄宗知道后非常恼怒,降弈为永阳太守,卢奂为临淄太守,赐闳死罪。