幼年时期
1881年，章士钊生于湖南善化县。其父章锦曾在乡里为里正，后业中医。章士钊幼读私塾，非常勤奋。
13岁时在长沙买到一部《柳宗元文集》，从此攻读柳文。
16岁在亲戚家为童子师。
1901年离家赴武昌，寄读于武昌两湖书院，在此结识黄兴。后执教于朱启钤家私塾。
1902年3月，入南京陆师学堂学军事。次年进上海爱国学社。5月，任上海《苏报》主笔，由于该报连续登载章太炎等人的反清文章。7月被查封。8月他与陈独秀、张继等人又创办《国民日报》，建立大陆图书译印局。同年冬与黄兴等组织华兴会，从事反清活动。
1903年4月，拒俄运动发生，上海各学校学生罢课，章士钊不顾学堂总办俞明震劝阻，率陆师同学三十余人赴上海，加入蔡元培等人组织的军事民教育会，任军理教习。不久被聘为上海《苏报》主笔，经常发表激烈的革命言论，并因此结识了章太炎、张继、邹容，意气相投，结拜为异姓兄弟。四兄弟中，章太炎、张继、邹容均有鼓动革命的书籍。于是章士钊将日本人宫崎寅藏所作《三十三年落花梦》编译成《大革命家孙逸仙》一书，将孙之别名“中山樵”与姓氏连在一起。于是1903年9月用黄中黄的笔名刊行，国内由此书而知重孙中山。1903年7月初，清政府查封了《苏报》，并先后逮捕了章太炎、邹容等七人。章士钊因得主办此案的江苏候补道、陆师学堂总办俞明震徇情，未予追究，侥幸得脱。于8月7日又与陈独秀、张继等人创办了《国民日报》，并继续激烈地鼓吹革命。1903年11月，他与黄兴由上海赴长沙，酝酿华兴会的筹建工作。
1904年2月，与杨守仁等在上海建立爱国协会，任副会长。杨守仁为会长。1904年8月，华兴会决定当年11月6日在长沙举行起义。章在上海余庆里密设机关，暗中接济。因事机不密，未经发动即遭失败。10月，黄兴赴上海，召集杨守仁、陈天华、章士钊、张继、杨度等人开会，准备在湖北、南京等地再举义旗。后因发华兴会在余庆里的机关遭破坏，张继和章士钊等十余人被捕，再起义的计划未能实现。章士钊等人经蔡锷托人营救，被关押四十余天后，得以保释。出狱诸人恐清吏再行深究，急急东渡日本。
留学时期
1905年流亡日本，入东京正则学校习英语。章回顾过去，认为自己“才短力脆”，连累了同事，感到内疚，一改革命救国为求学救国，乃发愤力学。1905年8月，同盟会在日本东京成立，但坚不入盟，后来亦未入其他政党。
1907年，赴英留学。
1908年，入英国阿伯丁大学学法律、政治，兼攻逻辑学。1909年4月，他与同盟会员吴弱男在伦敦结婚，婚后入阿伯丁大学学政治经济兼攻逻辑学。留英期间，他常为国内报刊撰稿，介绍西欧各派政治学说，于立宪政治尤多发挥，对当时中国政坛很有影响。
1911年武昌起义胜利，章士钊携家眷从英国回国，对孙中山和辛亥革命给予了衷心的肯定和支持。应孙中山邀由英伦回国主持同盟会机关报《民立报》。因视同盟会不合西方政党标准，主张“毁（旧）党造（新）党说”，以施行政党内阁制，遭同盟会员反对，被斥为“保皇党”。章愤而辞职，应袁世凯之邀北上。袁赠巨宅，委以北京大学校长，未就。
1912年春抵南京，受黄兴、于右任之邀，任上海《民立报》主笔，兼江苏都督府顾问。7月，章在《民主报》上发表了《政党组织案》，主张将当时国内新有政党（包括同盟会）一律解散，在一段时间内各抒已见，然后根据不同政见分为两党，出而竞选，得多数拥护者，管理国家。这就是著名的“毁党造学说”。此论遭各方攻击，同盟会内部大哗，章士钊乃脱离《民主报》，于同年9月与王无生别创《独立周报》，继续议论时政，提出了民国政制究取法国制还是美国制等引起国人注意的问题。
1913年3月，袁世凯主使刺杀宋教仁反嫁祸于黄兴。章由此看出袁之险恶，乘隙逃离北京，前往上海，拜晤孙中山、黄兴，奉孙中山命，联岑春煊反袁，并草拟了《二次革命宣言》。7月由孙中山任命为讨袁军秘书长。“二次革命”失败后，章亡命日本。
1914年5月，在东京与陈独秀、谷钟秀等人创办《甲寅》月刊，章在第一期上发表《政本》一文，重申两党制的主张，提出执政党应借反对党之刺激而维持其进步。章倡言革新，反对专制，提倡共和，反对袁世凯，但反对暴力激进手段。批评革命党有“好同恶异”之弊，力主调和精神。
任职时期
1914年发表《学理上之联邦论》等一系列关于政体的文章，宣称联邦制可以用舆论力量达到革命的目的，引证西文学说，结合中国政治实际，文法谨严，理论充足，为时人重视。7月任欧事研究会书记。
1915年冬，袁世凯公开称帝，护国军起。5月，肇庆军务院成立，章士钊出任军务院秘书长，并兼两广都督司令部秘书长。6月袁死，黎元洪就任总统。章士钊留居北京，任国会议员，并应蔡元培之邀请，受聘为北京大学研究所伦理教授。
1916年5月，肇庆军务院成立，任秘书长，并兼两广都督司令部秘书长；6月黎元洪继任总统，赴北京与黎洽商善后。
1917年1月，在北京出《甲寅》周刊。1917年11月，应陈独秀之邀任北京大学文科研究院教授，讲授逻辑学。兼图书馆主任，并被选为国会众议员。章并荐李大钊、杨昌济到北大任教，以所兼北大图书馆长职荐李大钊继任。
1918年5月，任护法军政府秘书长。次年在上海举行南北和平会议，当选南方代表。
1920年，章士钊当即在上海工商界名流中筹集了两万银元，全部交给了毛泽东。赴法勤工俭学运动中，毛泽东、蔡和森持杨昌济手书拜见章，求予资助。章当即以二万元巨款相赠，毛以一部资助赴法学生，一部用于湖南革命活动。
1921年春，赴欧洲考察政治，在伦敦访问了英国学者威尔斯、肖伯纳、潘悌。章与诸人讲座后，认识到农业国与工业国不同。
1922年11月，受北京政府教育部之聘任北京农业大学校长。
1922年，周恩来等在欧洲创建共青团，托章将一部印刷机由法国运至德国，章照办无误。
中国共产党诞生后，章士钊在共产党人身上看到了中国的前途和中华民族的希望，政治倾向发生了深刻的变化，成为中国共产党的朋友。
1923年6月离京赴上海。10月曹锟贿选为总统，章时任上海《新闻报》主笔，撰文痛斥受贿议员。
1924年，段祺瑞上台。章主张毁弃约法及国会之主张正合段的心意，因此段邀章北上。44岁的章士钊投入北洋军阀集团。段从章建议，以“临时执政”之名兼任总统与总理之职，委章为司法总长。
1925年4月，再派章士钊兼教育总长。章受命后，即宣称要整顿学风，宣布大学统一考试，合并北京八所大学，引起教育界进步人士及青年学生的反对 [1] 。4月9日，各校学生聚会请愿罢免章士钊。章遂辞职赴沪，后经段祺瑞挽劝，乃复任司法总长之职。7月发行《甲寅》周刊，反对新文化运动。7月底段又派章出任教育总长，要他继续“整顿”学风。章不顾人们的反对撤换了一批反对他的大学校长。8月1日他又派出武装警察护送北京女子师范大学校长杨荫榆到校就职，后又下令解散“女师大”，镇压爱国学生运动。因章的《甲寅》杂志作为整顿学风的言论阵地，而《甲寅》封面绘有一虎，当时人们称之为“老虎总长”。
1926年，“三一八”惨案时，章任段政府秘书长。后被国民军驱逐下台，章出走天津，继续在日租界出版《甲寅》周刊。章利用该刊强调反对新文学运动、新文化运动，反对白话文，反对“欧化”，引得骂声一片，但章我行我素。鲁迅著文痛骂段祺瑞、章士钊为“落水狗”，由是恶名远播。
1927年4月，李大钊同志在北京被奉系军阀逮捕，他四处奔走营救。
1928年国民革命军光复北京后，因章系执政府之高级官员，曾被通缉，乃赴欧洲游历。
1930年受张学良之聘回国，任沈阳东北大学文学院教授，次年任院长，“九一八”事变后，章士钊回到上海，为杜月笙宾客，不久正式挂牌当律师。
1932年10月，陈独秀等人在上海被国民党政府逮捕，他自动站出来为陈辩护，请求法庭宣布陈无罪。其“辩论状”着力阐述政府应当容忍不同政党之理论，文气逼人，震动法庭，中外报纸竞相登载。
1934年任上海法学院院长，并先后担任北京明德大学、北京农业大学校长、上海法政学院院长。岑春煊等西南军阀排挤孙中山，操纵南方护法军政府，岑任总裁，章出任秘书长。
1937年4月任冀察政务委员会委员、法制委员会主席。
抗日战争爆发后，留居上海租界，次年3月，南京“维新”伪政府成立，汉奸梁鸿志诱章入伙，被章拒绝。不久杜月笙派人迎护，章由香港转赴重庆，国民政府给以“参政员”名义。
1938年6月起，历任第一、二、三、四届国民参政会参政员。
1943年著《逻辑指要》在重庆出版。
1945年抗战胜利后，毛泽东主席到重庆与国民党谈判战后问题；“双十”协定签字后，毛因事滞留重庆，毛泽东在重庆与蒋介石会谈，征询章对形势看法，章在手心写一“走”字，耳语“三十六计，走为上”，劝毛速离险境。
解放时期
1946年回上海，在同济大学法学院任教，并续任律师；同年11月当选为制宪国民大会代表。
1948年行宪后，当选为立法院立法委员。
解放战争后期，他作为“上海和平代表团”代表及南京政府和平谈判代表团非正式代表，为国共合作奔走。
1949年1月蒋介石下野，李宗仁代总统欲试探与中共和谈之可能性，乃请章士钊及江庸、颜惠庆三人。章返上海后，曾专程至南京，会晤长沙绥靖公署主任兼湖南省政府主席程潜，向程介绍了与毛泽东晤谈的情况，转达了毛对和平寄予的期望，对程消除“惩办战犯”的疑虑起了一定作用。3月25日，李宗仁决定正式成立代表团，派邵力子、张治中及章士钊等五人为和谈代表，于4月1日到北平，与中共举行和平谈判。4月22日和谈破裂，章士钊与邵、张等乃留居北平。嗣后去香港，同年6月，程潜派程星龄赴港，会晤了章士钊。章托程星龄带信给程潜，转达了毛泽东对程和平起义的期待和中共对陈明仁将军的热诚态度，劝说程、陈起义。
1949年4月，受李宗仁代总统委派与邵力子、张治中、刘斐同来北平，与中国共产党举行和平谈判。因国民党政府拒绝签订双方代表草拟的协定，乃留居北平。继而去香港；6月致函程潜，劝说程、陈（陈明仁）起义。9月，他应中国共产党之邀参加开国大典，出席中国人民政治协商会议第一届全体会议。从此定居北京。
新中国成立后
新中国成立后，任政务院政治法律委员会委员，并被推选为政治协商会议第一届全国委员会委员和第二、三届全国委员会常委。先后当选为第一、二、三届全国人民代表大会代表、第三届全国人大常委。
1951年7月，被聘任为中央文史研究馆副馆长。
1952年，他与叶恭绰等人联名上书毛泽东，呼吁保护北京广东新旧两义园的民族英雄袁崇焕遗墓，使袁墓古迹得以保存。
1955、1958、1960年，三次奉命赴香港，与台湾方面连络，会商两岸统一问题。
1957年，中共整风，章发言中有语“物必自腐而后虫生”，被责令检讨，经毛泽东干预始得解脱。
1959年10月，任馆长。晚年以大部分时间从事文史研究工作，并曾在中国人民大学汉语教研室讲授柳文。既而以其研究心得，集为《柳文指要》一书。
1961年，国穷民困之际，毛用稿费以“还钱还利”为名，每年正月初二送二千元给章以解其困，送满十年。
1963年，毛七十寿辰，设家宴邀章士钊、程潜、叶恭绰、王季范四老到中南海，并各携子女一人到席。
1965年，《兰亭集序》真伪之辩，高二适驳郭沫若文章发表受阻，章向毛推荐高文，得以通过。
“文化大革命”中，当造反派的矛头直指“刘邓司令部”时，他对国家前途充满忧虑，不顾个人安危上书主席，坦诚陈言，意欲力挽狂澜。“文革”初期，章遭批斗抄家，章函告毛，毛要周恩来接章到301医院予以保护。章对刘少奇命运十分关注，致函毛、刘调解，要刘效廉颇蔺相如故事向毛负荆请罪，以求团结共事，卒被残酷现实打破。从此专心整理《柳文指要》，在毛支持下，于1971年出版，为“文革”中少有的特例。
晚年最为期盼的是祖国海峡两岸的和平统一，为此，不顾92岁高龄只身前往香港为恢复同台湾的联系而奔忙，最终在香港病故，为海峡两岸和平统一大业作出最后的贡献。
1973年，章士钊自请第四次赴港，欲与台湾方面会谈两岸统一事业，功未竟而身先死。享年92岁。在京举行追悼会时，邓小平、叶剑英、李先念等均到会行礼致哀。