自幼入私塾学律赋，博学强记，聪慧好学。年长曾随岳父沈瑜庆游武昌，结识赞同维新变法
人士陈宝箴、陈三立父子。1893年回乡参加福建恩科乡试，中第一名举人。1894年到北京参加恩科会试，不中。次年再次赴京参加乙未科会试，又不中，乃入贽于内阁中书。时值中日甲午战争，清朝战败，清廷签订《马关条约》，基于国家与民族的严重危机，开始投身救亡图存、振兴中华的维新变法运动。5月2日，与同试举人“发愤上书，请拒和议”，反对割让辽东和台湾。1897年入张元济等在北京创办的“通艺学堂”学习，增长了西学才干。1898年1月31日，发起并动员寓京的福建籍维新人士，成立闽学会，与粤、蜀、浙、陕等学会互通声息，传播西学。不久，康有为在京组织保国会，他为该会“始倡董事，提倡最力”。6月11日，光绪帝下“明定国是”诏书，宣布变法，朝廷命四品以上各官荐举人才。翰林学士王锡藩以“才识明敏，能详究古今，以求致用，于西国政治之学，讨论最精，尤熟于交涉、商务，英年卓荦，其才具实属超群”，将他推荐给光绪帝。9月5日，与谭嗣同、杨锐、刘光第四人被授予四品卿衔，在军机章京上行走，参预新政事宜。在9月5日到14日10天里，上书言事最多，不少变法上谕出自他的手笔。9月21日，慈禧发动政变，再次“训政”，他与谭嗣同等皆被捕入狱。9月28日，被杀害于宣武门外菜市口。时年23岁。
诗作
《晚翠轩诗》封面
《狱中示复生》
青蒲饮泣知何补，
慷慨难酬国士思。
欲为君歌千里草，
本初健者莫轻言。
光绪二十四年八月初九日(1898年9月24日)，林旭被捕入狱。这首诗是林旭在狱中写给谭嗣同的。
评论
近代诗评《今传是楼诗话》中，载有对林旭诗词的评论，原文如下：
（四八）林旭取径涩僻
有史以来，年少能诗、卓然可传者，唐惟李贺，宋惟王逢原。逢原十馀岁，王介甫见其所赋《南山之田》诗，大喜，期许甚至，以其夫人之女弟妻之，年甫二十有八卒，向使克跻中寿，其所诣宁可量耶？近贤如侯官林暾谷旭，卒年仅二十四岁，以诗格论，亦庶几卓然成家者，而得年反不及两君，且东市沉冤，遭逢更酷，亦可哀矣。暾谷魁乡荐第一，年才十九，入都后，才名藉甚，三上公车不售，发愤为歌诗，取径苦涩幽僻，石遗（诗人陈衍）谓“为春夏行冬令，决非所宜，言为心声，固有不可掩在耶”。所著《晚翠轩遗诗》二卷，李拔可宣龚辑行，石遗为之序，集中《沪寓即事》云：“独谣负手谁能喻，百计安心或未贤。”《戊戌寄内》云：“六月长安无一事，借人亭馆看西山。”皆极有神理，海藏（郑孝胥）谓为如啖橄榄，可谓确评。君致命后，海藏挽诗云：“谈笑临刑亦大难，道旁万众总执澜。书生自说君恩重，廿载头颅十日官。”“楼东诗老暗回肠，客慧空花亦太狂。晚翠轩中人尽去，嘉名端合与孤孀。”两诗皆海藏未刊稿。君配沈鹊应字孟雅，为涛园中丞（沈瑜庆）之女，亦以能诗名，著《崦楼诗词集》一卷，君殁后，哀毁逾岁卒。海藏诗所谓“嘉名端合与孤孀”者，盖不胜惋惜之意矣。
