宋真宗天禧三年（1019年）十月十八日，司马光出生于光州光山，此时其父司马池任光山县令，所以给他起名光；六岁时，司马池就教司马光读书，七岁时，不仅能背诵《左氏春秋》，还能讲明白书的要意；并且做出了“砸缸救友”这一件震动京洛的事。
天圣九年（1031年） ，司马光随父亲司马池从东京出发，一路经洛阳、潼关、宝鸡，过秦岭，前往四川广元，出任利州转运使，在栈道上遇着巨蟒，他沉着冷静地手持利剑，扎进巨蟒的尾巴上，使巨蟒疼痛得一震，滚下了深不可测的栈道下边。
司马光的博学来自多方面，一方面他好学强识，另一方面他的父亲也着意培养。他既诚实聪明，又十分懂事，深得父亲喜爱。同时，每逢出游或和同僚密友交谈，司马池总好把他带在身边。耳濡目染，使司马光不论在知识方面，还是见识方面，都“凛然如成人”。好多当时的大臣、名士，都很赏识司马光。 尚书张存主动提出将女儿许配给司马光。担任过副宰相的庞籍在司马池死后，把司马光当成自己儿子一样培养、教育。司马池辗转河南、陕西、四川各地为官，始终把司马光带在身边。所以，司马光在十五岁以前就跟随父亲走过好多地方，在这些地方访古探奇，赋诗题壁，领略风土人情，极大地丰富了司马光的社会知识。
宝元元年（1038年），司马光二十岁，他参加了会试，一举高中进士甲科，从此步入仕林，初任华州（今陕西华县（判官。此时司马池正任同州（今陕西大荔）知州，两地相距较近，司马光经常前往探望父母。在同州他结识了同科进士石昌言，石早有才名，在同州当推官，虽比司马光大二十多岁，但两人很谈得来，经常在一起交流学问，谈古访今，成为忘年之交。同年，他和张存的女儿结婚。
宝元二年（1039年），因父亲调往杭州任职，司马光辞掉华州判官，改任苏州判官。正当他怀着远大的抱负，在仕途上步步上进时，他的母亲病逝了。按照封建礼教，他必须辞官回家服丧三年。在此期间，北方党项族人元昊称帝，建立了西夏国，西夏为了摆脱对宋朝的臣属地位，同宋朝发生了战争，宋朝连连失败。宋仁宗为了加强军事防御力量，要求两浙添置弓手，增设指挥使等官职。司马父子认为这样做，并没有什么好处。于是由司马光代父草拟《论两浙不宜添置弓手状》，从各方面阐述添置弓手增设武官。
庆历元年（1041年）十二月，司马池病死在晋州，司马光和兄长司马旦扶着父亲的灵柩回到了故乡夏县。双亲的相继去世，使司马光悲痛万分，他叹息“平生念此心先乱”。但他在居丧期间，把悲哀化作发奋读书作文的动力，以排遣无尽的悲伤和寂寞。在此期间，他读了大量的书，写了许多有价值的文章，如《十哲论》、《四豪论》、《贾生论》，对一些古人古事，根据自己的见解和感受，提出见解。
在居丧三年的时间里，他了解了许多下层社会生活的情况。庆历四年（1044年），二十六岁的司马光服丧结束，签书武成军判官，不久又改宣德郎、将作监主簿，权知丰城县事。在短短的时间里，就取得“政声赫然，民称之”的政绩。
在工作之余，他大量阅读典籍，写下不少论文，如《机权论》、《才德论》、《廉颇论》、《应侯罢武安君兵》、《项羽诛韩生》、《汉高祖斩丁公》、《甘罗》、《范睢》、《秦坑赵军》等几十篇。
庆历六年（1046年），司马光接到诏旨。调他担任大理评事、国子直讲。赴京之日，僚友们空府出动，置酒为他饯行。司马光为大家的热情所感动，即席赋诗：“不辞烂醉樽前倒，明日此欢重得无？追随不忍轻言别，回首城楼没晚烟！”这时司马光意气风发，虽然宦海茫茫，风云莫测，但仍怀着激动的心情来到京都。
庆历七年（1047年），司马光二十九岁，贝州农民王则起义，攻占贝州城，号称“东平郡王”。这时司马光父亲好友庞籍在朝为枢密副使，掌管全国军事要务。司马光写了《上庞枢密论贝州事宜书》，为尽快平息起义给庞籍献计献策。具体建议“以计破”，威胁利诱并用，进行分化瓦解，只诛“首恶”，余皆不问。实际上起义军只坚持66天，首领王则被杀，其余尽皆焚死。
皇祐元年（1049年），庞籍升任枢密使，举荐司马光任馆阁校勘，但没有得到皇帝的许可。皇祐三年（1051年），司马光三十三岁，由宰相庞籍推荐任馆阁校勘，同知太常礼院。他在任职期间对《古文孝经》进行了系统的研究，并撰写了《古文孝经指解》一文。皇祐五年（1053年），司马光任殿中丞，除史馆检讨，修日历，改集贤校理，专任史官。从此，司马光开始了对历史的研究。正在司马光潜心研究历史时，庞籍被罢宰相职，降为户部侍郎，出任郓州（今山东郓城境内）知州。庞籍举荐司马光为郓州典学。
至和元年（1054年），司马光离开志趣相投的王安石、石杨休、包拯等人，去往郓州。不久，提任为通判，负责考察全州官吏。
至和二年（1055年），因庞籍出知并州，为河东路经略安抚使，司马光改任并州通判。
嘉祐元年（1056年），他连写三封《请建储副或进用宗室》（第一、二、三状），建议仁宗皇帝立储君，而前后三状没有结果以后，又托范镇在奏事时代为转达，请仁宗有个明确答复。但这一切均未说服仁宗，司马光选择了沉默。
司马光随庞籍在河东路任职期间，宋朝和西夏处于休战时期，但他并没有放松警惕，而是深入民间听取当地人意见。并州乡贡进士刘邕对边事很有研究，写成《边议》10卷，议论很有见地，司马光便予以推荐。
司马光认为绝市和修建堡垒的办法有利于保护边界地区安宁，于是一面禁绝边民和西夏互市，一面决定修堡。正在这时，带兵将军郭恩，乘酒出击西夏，结果大败而归，自己不得已而自杀。朝廷御史审理此案，庞籍一人承担了责任，事后庞籍被解除了节度使之职，贬谪知青州事，司马光向皇帝连奏三状奏明庞籍是听了他的意见才决定修堡的，说明庞籍完全是出于“欲为国家保固疆圉”的本心，“发于忠赤，不顾身谋”，因为“过听臣言，以至于此”，应当“独臣罪，以至典刑”。而庞籍得知司马光要为自己辩解时，就又上奏章，引咎自归，请求免除司马光之罪，使司马光没有受到任何责罚。
庞籍和司马光以忘年之交，互相支持、爱护，难能可贵。庞籍死后，司马光不忘庞籍对他的大恩，待其家人如自己的亲人。
嘉祐三年（1058年）司马光迁开封府推官，赐五品服；嘉祐六年（1061年），擢修起居注。司马光坚决推辞，连上五状，他认为自己“实非所长”，但仁宗一直不收回成命。
不久，仁宗下诏，迁司马光为起居舍人，同知谏院。任职五年期间，前后向皇帝上奏疏170余份，先后向仁宗上书“三言”、“五规”，多次上书仁宗解决继嗣的问题，仁宗觉得司马光真心为国家社稷考虑，遂将奏折转至中书省。司马光亲自到中书省催办，直到赵曙被立为皇太子。司马光四十四岁时，擢为知制诰，但司马光不愿就职，他认为这是一个掌管起草诏令的差事，不是他的特长。为此，他在嘉祐七年（1062年）三月，连上九《辞知制诰状》，说明不适宜任此职务；仁宗皇帝收回诏令，改授天章阁待制兼侍讲，仍知谏院。
嘉祐八年（1063年）三月二十九日，仁宗驾崩。四月赵曙即位，即英宗。两宫矛盾加剧，司马光看到这种情况，四月十三日进《上皇太后疏》，四月二十七日进《上皇帝疏》，力陈国家当务之急应君民同心、内外协力的道理。六月二十二日，他又上《两宫疏》，指出：“金堤千里，溃于蚁穴；白璧之瑕，易离难合。”皇帝没有太后支持“无以君天下”，太后离开皇帝“无以安天下”。十一月二十六日，又写了两封章奏，一封给皇太后，一封给皇帝。在奏章中，讲历史，摆利害，晓明大义，从全局出发，苦苦相劝，终于得到效验。加之英宗的病情也有所好转，使太后和英宗的矛盾趋于缓和。
从嘉祐八年（1063年）三月到治平元年（1064年）七月的一年多时间里。司马光为消除太后和英宗之间的矛盾，前后共上奏章17封。在五年的谏官生涯中，除了关注社会上层，帮助朝廷解决好皇位继承和皇帝的修身要领、治国政纲等关系国家命运的大事外，同时也把注意力放到下层人民身上。他发出了关心人民疾苦，减轻人民负担的呼声。而且这个思想几乎贯穿在他所有的奏章里。他在《论财利疏》中指出：当今天下最苦的是农民，因为“农民苦身劳力，粗衣粗食，还要向政府交纳各种赋税，负担各种劳役。收成好的年代，卖掉粮食以供官家盘剥，遇到凶年则流离失所，甚至冻饿而死”，建议切实采取一些利民措施。
司马光反对宫中宴饮和赏赐之风，嘉祐六年（1061年），他上书《论宴饮状》，恳请皇帝为民着想，悉罢饮宴。他上《言遗赐札子》，反对朝廷不顾国家实际，厚赏群臣。
仁宗死后，英宗将仁宗价值百余万的遗物颁赐群臣，司马光也获得近千缗。但这些正确的谏言，因为朝廷腐朽，又触犯一些既得利益者，当然不能被采纳。司马光只好从自己做起，将自己所得赏赐交给谏院为公使钱。
治平元年（1064年），司马光上奏《乞罢陕西义勇札子》，他认为当时在边防组织“义勇”使百姓“骨肉流离，田园荡尽”，给百姓带来无穷苦难，希望朝廷审察利害。特罢此事。当朝廷不予采纳时，他又写第二封札子，并亲自上殿面见英宗，他说：要防边必须从将帅军政着手，一味拉夫凑数，只能是“徒有惊扰，而实无所用”。英宗这次略有所动，并把上殿札子送中书省和枢密院商量，但一经商量，方知此事拟议已久，难以更改。他又连上六疏，并和宰相韩琦进行辩论，韩琦虽然无言以对，但手中有权，司马光也拿他没办法。这次谏言失败后，司马光连上五状，要求降黜。
治平二年（1065年），朝廷任司马光龙图阁直学士，仍留任谏职。司马光因对谏官彻底失望了，借机连上三状，要求不当谏官，他在奏章上说：“臣从事谏职，首尾五年，自本朝以来，居此官者，未有如臣之久。臣资质愚戆，惟知报国，竭尽朴忠，与人立敌，前后甚众，四海之内，触处相逢，常恐异日身及子孙无立足之地，以此朝夕冀望解去。”英宗批准他免去谏职，仍进龙图阁直学士。
治平三年（1066年），司马光将《通志》（以《史记》为主，编成《周纪》5卷，《秦纪》3卷，共8卷）进呈英宗。这部书的时间是从烈王二十三年，韩、赵、魏三家分封起，到秦二世三年，秦朝灭亡为止。英宗看后大为赞赏，并给司马光二条明确指示，一是接续《通志》往下编修，二是决定设立书局，并由司马光自择官属，作为自己的助手。
治平四年（1067年），英宗病死，神宗赵顼即位。参知政事欧阳修极力向神宗推荐，说司马光“德性淳正，学术通明”，神宗任司马光为翰林学士，不久，又任司马光为御史中丞。
神宗赵顼即位以后，年轻年盛，朝气蓬勃，决心振兴祖业。他在虚心下问、多方征求治国方略以后，感到王安石提出的一整套激进、大胆的变革方案很符合自己的思想，于是在熙宁二年（1069年），起用王安石为参知政事，主持变法。在思想上王安石主张开源，司马光主张节流。司马光和王安石因政见不同，在一些问题上进行激烈的争辩，有时在皇帝主持的议政会议上也毫不相让，但司马光对王安石的变法也并不一概反对，尤其当变法还未显露明显弊病时，他也并未公开持反对意见。甚至有人要弹劾王安石时，他还进行劝解和说服。直到王安石颁发“青苗法”，司马光才表示不同意见，他认为县官靠权柄放钱收息，要比平民放贷收息危害更大，因此表现了强烈不满。
神宗希望司马光能很好地发挥作用，辅佐自己早日挽救危机，实现国家的振兴。熙宁三年（1070年）二月十二日，擢司马光枢密副使，可是司马光以“不通财务”、“不习军旅”为由，坚决推辞，从十五日到二十七日，连上五封札子，自请离京，后以端明殿学士知永兴军（现陕西省西安市）。
熙宁四年（1071年）四月九日，他看到他的好友范镇因直言王安石“进拒谏之计”、“用残民之术”，因而被罢官。司马光愤然上疏为范镇鸣不平，并请求任职西京留司御史台，自己退居洛阳，绝口不论政事，以书局自随，继续编撰《通鉴》，时间长达15年。
元丰七年（1084年），司马光已六十六岁，《资治通鉴》全部修完，是年七月十一日全书呈上，十一月，《通鉴》的最后部分《唐纪》和《五代纪》修成以后，司马光连同《通鉴考异》、《通鉴目录》一起奏进给神宗皇帝。神宗皇帝十分重视，将书的每编首尾都盖上了皇帝的睿思殿图章，以其书“有鉴于往事，以资于治道”，赐书名《资治通鉴》，并亲为写序。十二月初三日，神宗降诏奖谕司马光，说他“博学多闻，贯穿今古，上自晚周，下迄五代，成一家之书，褒贬去取，有所据依”。并赏与银、绢、衣和马，擢升司马光资政殿学士，迁范祖禹为秘书省正字。
元丰八年（1085年），司马光六十七岁。三月七日，神宗病死，年仅10岁的赵煦继位，是为哲宗。哲宗年幼，由祖母皇太后当政。皇太后向司马光征询治国方略，司马光上《乞开言路札子》，建议“广开言路”。司马光又一次呼吁对贫苦农民不能再加重负担，而且主张新法必须废除，要对农民施以“仁政”，接着上第二份奏疏《修心治国之要札子》，重点谈用人赏罚问题，提出保甲法、免役法和将兵法是“病民伤国，有害无益”。
皇太后下诏起用司马光知陈州，不久，又下诏除授门下侍郎（即副宰相）。但司马光上疏辞谢，以自己“龄发愈衰，精力愈耗”，请求只任知陈州。以后在周围亲友支持下还是到任就职了。司马光向皇太后进言，为了实现废除新法的政治主张，把因反对新法而被贬的刘挚、范纯仁、李常、苏轼、苏辙等人招回朝中任职，吕公著、文彦博等老臣也被召回朝廷任职。
司马光废除新法，上《请革弊札子》，又在《请更新新法札子》中，把新法比之为毒药，请求立即采取措施，全部“更新”。废除了保甲法，又废除了方田均税法、市易法、保马法，带病得知免役法、青苗法和将官法还未废除，无限感伤地说：“吾死不瞑目矣！”他向吕公著说：“光自病以来，悉以身付医，家事付康(司马康)，国事未有所付。”切望吕公著能够完成他的宿愿。同时，上表请求辞位。但皇太后对他很倚重，不但不准辞位，反下诏除授尚书左仆射兼门下侍郎，正式拜为宰相。接着很快就废除了免役法、青苗法。司马光终于完成了自己废除免役法的夙愿，实现了自己的政治主张。
宣仁太后是前此宫廷中反对变法的后台，掌权后遂援引司马光、文彦博等保守派到政府中，各种反变法的力量聚集在一起。司马光打着“以母改子”的旗号，反对新法。他把变法的责任都推给王安石，攻击“王安石不达政体，专用私见，变乱旧章，误先帝任使”；接着全盘否定了新法，诬蔑新法“舍是取非，兴害除利”，“名为爱民，其实病民，名为益国，其实伤国”。新法大部废除，许多旧法，一一恢复。如差役法，知开封府蔡京依司马光的限令，在五天之内全部恢复，对社会的危害较熙宁以前还要严重。通过变法而积聚起来的钱财，也在反变法派执政的几年当中“非理耗散殆尽”。
与此同时，还不遗余力地打击变法派。章惇曾对司马光恢复差役法的主张一一进行批驳，反变法派动员全部台谏力量，对章惇屡加击逐，直至被迫赋闲。列为王安石等人亲党的变法派官员，全被贬黜，其中蔡确写《车盖亭诗》，以为皆涉讥讪，贬死于新州。变法派人人怀自危，惶惶不安，吕惠卿在谪籍不敢喝口冷水，唯恐因此得病，而被反对派抓住把柄。
对西夏，则继承了熙宁以前的妥协政策，把已收复的安疆、葭芦、浮图、米脂四寨割让给西夏，以偷安一时。这些倒行逆施，激起社会上广泛不满。
头脑较为清醒的人们曾劝告司马光，要为年幼的宋哲宗设身处地，异日若有人教以“父子义”，唆使哲宗反对今天的“以母改子”，后果不堪设想。司马光说：“天若祚宗社，必无此事！”司马光及其后继者无视小皇帝，因而愈益激起哲宗的不满。哲宗亲政后说，他在垂帘听政期间“只见臀背”，斥责反对派全不懂君臣之义。宣仁太后一死，复辟旧制的反变法派随之垮台，并受到倍加沉重的打击。
司马光的主要成就反映在学术上。其中最大的贡献，莫过于主持编写《资治通鉴》。宋神宗熙宁年间，司马光强烈反对王安石变法，上疏请求外任。熙宁四年（1071年），他判西京御史台，自此居洛阳十五年，不问政事。这段悠游的岁月，司马光主持编撰了294卷近400万字的编年体史书《资治通鉴》。司马光的独乐园，既是他的寓所，也是《资治通鉴》书局所在地。这里环境幽美，格调简素，反映了园主的情趣和追求。其书局在汴京时已奉诏成立，除了司马光之外，当时的著名学者刘恕、刘攽和范祖禹都参与了书局的工作。其中，司马光任主编，刘恕、刘攽、范祖禹为协修，司马光的儿子司马康担任检阅文字的工作。司马光来洛阳后，便把《资治通鉴》书局由汴梁迁到洛阳。在独乐园中常住的不仅有书局的工作人员，当时洛阳的名贤如二程、邵雍、文彦博等也常来此聚会，堪称是一个学术中心。
他在《进资治通鉴表》中说：“臣今筋骨癯瘁，目视昏近，齿牙无几，神识衰耗，旋踵而忘。臣之精力，尽于此书。”司马光为此书付出毕生精力，成书不到两年，他便积劳而逝。《资治通鉴》从发凡起例至删削定稿，司马光都亲自动笔，不假他人之手。
《资治通鉴》是中国最大的一部编年史，全书共二百九十四卷，通贯古今，上起战国初期韩、赵、魏三家分晋（公元前403年），下迄五代（后梁、后唐、后晋、后汉、后周）末年赵匡胤（宋太祖）灭后周以前（公元959年），凡一千三百六十二年。作者把这一千三百六十二年的史实，依时代先后，以年月为经，以史实为纬，顺序记写；对于重大的历史事件的前因后果，与各方面的关联都交代得清清楚楚，使读者对史实的发展能够一目了然。宋元之际史学家胡三省说：“为人君而不知《通鉴》，则欲治而不知自治之源，恶乱而不知防乱之术。为人臣而不知《通鉴》，则上无以事君，下无以治民。……乃如用兵行师，创法立制，而不知迹古人之所以得，鉴古人之所以失，则求胜而败，图利而害，此必然者也。”（《新注资治通鉴序》）王应麟说：“自有书契以来，未有如《通鉴》者。”清代大史学家王鸣盛说：“此天地间必不可无之书，亦学者不可不读之书”（《十七史商榷》卷一）。近代著名学者梁启超评价《通鉴》时说：“司马温公《通鉴》，亦天地一大文也。其结构之宏伟，其取材之丰赡，使后世有欲著通史者，势不能不据以为蓝本，而至今卒未有能愈之者焉。温公亦伟人哉！”
