生于吉州庐陵耕读之家。童子时见学宫所祀乡贤欧阳修、杨邦乂、胡铨遗像，即欣然慕之："没不俎豆其间，非夫也！"（死后不能与他们同受祭祀，就不算大丈夫）宝祐四年（1256）殿试，以"法天不息"为对，洋洋万言一挥而就，宋理宗亲拔第一，状元及第，时年二十。考官王应麟贺曰："是卷古谊若龟鉴，忠肝如铁石。"

德祐元年（1275）元军渡江，朝廷诏令勤王，文天祥"痛自贬损，尽以家赀为军费"，在赣州组义军万人入卫临安。次年除右丞相，出使元营谈判，面斥元帅伯颜被扣，押解北行；至镇江与杜浒等十二人乘夜脱走，历尽艰险，泛海经温州奔赴福州，再举义旗。诗云"臣心一片磁针石，不指南方不肯休"（《扬子江》），纪行诗集因名《指南录》。

景炎二年（1277）率军攻入江西，下会昌、雩都，围攻赣州，诸城响应，抗元声势一度大振；旋遭元军重兵反扑，空坑兵败，妻妾子女皆被俘，督府溃散。他收拾残部退入南岭，间关转战。祥兴元年（1278）八月加少保、封信国公；十二月兵败海丰五坡岭，被俘前吞冰片自尽未死，遂为元军所执。

张弘范挟其舟中，逼他招降困守崖山的张世杰，天祥答："吾不能捍父母，乃教人叛父母乎？"遂书《过零丁洋》以拒，弘范读至"人生自古谁无死"，笑而置之。二月崖山破，陆秀夫负幼帝赴海，十万军民殉国，天祥在敌舟中目睹，恸哭赋诗。四月起北解，绝食八日不死；度梅岭作《南安军》"饿死真吾志"，过金陵作《金陵驿》，与邓剡驿中言别。

十月抵大都，元廷先以宾礼、继以牢狱：平章阿合马、丞相孛罗逼降，长揖不跪；宋恭帝（瀛国公）奉命来劝，天祥北面恸哭，乞"圣驾请回"；忽必烈亲许中书宰相之位，对曰"天祥为宋状元宰相，宋亡，惟可死，不可生"。1281年于兵马司土牢作《正气歌》。至元十九年十二月初九（1283年1月9日）就义柴市，南向再拜曰"吾事毕矣"，年四十七；衣带中得绝笔衣带赞："孔曰成仁，孟曰取义……而今而后，庶几无愧。"