Sau khi phát hành, "All of Me" nhận được những phản ứng tích cực từ các nhà phê bình âm nhạc, trong đó họ đánh giá cao chất giọng của Legend cũng như quá trình sản xuất nó. Ngoài ra, bài hát còn gặt hái nhiều giải thưởng và đề cử tại những lễ trao giải lớn, trong đó bản trực tiếp của "All of Me" đã nhận được một đề cử giải Grammy cho Trình diễn đơn ca pop xuất sắc nhất tại lễ trao giải thường niên lần thứ 57. Bài hát cũng tiếp nhận những thành công vượt trội về mặt thương mại, đứng đầu các bảng xếp hạng ở Úc, Canada, Ireland, Hà Lan, Thụy Điển và Thụy Sĩ, và lọt vào top 10 ở hầu hết những quốc gia nó xuất hiện, bao gồm vươn đến top 5 ở những thị trường lớn như Áo, Đan Mạch, Phần Lan, Pháp, New Zealand, Na Uy, Tây Ban Nha và Vương quốc Anh. Tại Hoa Kỳ, "All of Me" đạt vị trí số một trên bảng xếp hạng "Billboard" Hot 100 trong ba tuần liên tiếp, trở thành đĩa đơn quán quân đầu tiên của Legend cũng như tiêu thụ được hơn 6.2 triệu bản tại đây. Tính đến nay, nó đã bán được hơn 12.3 triệu bản trên toàn cầu, trở thành đĩa đơn bán chạy thứ ba của năm 2014 cũng như là một trong những đĩa đơn bán chạy nhất mọi thời đại.