魏了翁字华父，邛州蒲江人。数岁即从诸兄入学，俨然像成年人。稍微大一点，聪明颖悟特出，日读千余言，过目不忘，乡里称他为神童。十五岁，撰写《韩愈论》，文章抑扬顿挫，有韩愈的遗风。
宋宁宗庆元五年(1199)，魏了翁登进士第。这时国家忌讳谈论道学，魏了翁在试策中却谈到它。中进士后，他被授予佥书剑南西川节度判官厅公事，他尽心尽力地工作。宁宗嘉泰二年(1202)，他被皇帝征召为国子正。第二年，改为武学博士。宁宗开禧元年(1205)，他被召考试学士院。当时韩..胄当权，策划用开拓边疆的办法来巩固自己的地位，全国上下都忧虑惊骇，但是没有一个人敢说话。魏了翁却在对策中说“：我们国家现在纪纲还没有建立，国事又不稳定，风俗苟且偷安，边防废弛，财用耗竭凋敝，人才衰落，而全国到处人们籍籍议论，都认为将有大举北伐的行动，人情骚动不安，忧惧和疑虑交织在人们心里。今天金国的土地广阔，势力强盛，不可能猝然把它消灭，我们看看自己，也没有看到战胜敌人的实力。既然这样，我们何不赶紧在内部整顿自己，暂时改变把重点放在对外战争上面，不然的话，把全国所有的人力财力都试之于孤注一掷，宗庙社稷的存亡都取决于这一次行动，这是决不可轻视的。”他的策论一出来，大家都非常惊骇。魏了翁被改任为秘书省的正字官。御史徐木冉立即弹劾他在对策中骄横狂妄，要求惩戒，得到其他大臣的同意，唯独韩..胄一人坚持不可，这件事才算了结。
明年，魏了翁调任校书郎，他以双亲年老请求补任外官，这样得知嘉定府。他赴任走到江陵，闻知蜀中大将吴曦据四川反，魏了翁估计吴曦一定会很快失败。第二年吴曦果然伏诛，四川平定，魏了翁奉双亲回归乡里。这时韩..胄也以误国罪伏诛。朝廷征集诸贤，魏了翁是被征召的对象。恰值史弥远入朝做宰相，专擅国柄，魏了翁观察史弥远的所作所为，力辞征召的命令。不久，他遭父丧，就辞去官职，一心居丧，筑室于白鹤山下，开门讲学，把他从辅广和李燔处学到的学问全部传授给学生，四方的士子都争着背负书箱来从他学习。从此，四川的人都知道义理学的道理。
后魏了翁被朝廷差遣知汉州。汉州素称复杂蛮横，魏了翁治理汉州从改善风俗入手。他首先豁免了积累起来的逃税二十多万，又废除了妨碍卖酒的苛税，并严格人民因婚姻问题而喜欢互相攻讦的禁令；同时写文告晓谕老百姓，要他们敦厚人伦，停止争讼，经过教化，汉州的老百姓都能够严格遵守这些教化的条文，不敢违犯。但是不巧，汉州境内有座桥坏了，老百姓有人被压死，部里的使者把这种情况反映给朝廷，皇帝就下令把魏了翁的官降低一级，让他主管武夷山冲佑观。但没有几个月，又恢复他的原官，令他知眉州。眉州虽然是文物之邦，但它的风俗习于法令，老百姓喜欢用法令挟制官吏的短长，所以称为难治。当眉州人听说魏了翁来做官，就争着考验他以各种事情。但魏了翁到眉州后尊礼老人，提拔品德优秀和有才能的人，每月初一、十五还探视学宫，并且亲自为学生讲课，对他们加以诱导、鼓励、指点、教授。他又举行乡饮酒礼以敦促教化，并增加推荐士子的人数来振兴文风。同时，修复莫虫颐堰，建造江乡馆，凡是利民的事情，他知道的没有不做。这样，眉州的士论大服，风俗为之一变，治理的政绩远近闻名。
宋宁宗嘉定四年(1211)，魏了翁被提拔担任潼川路提点刑狱公事。嘉定八年(1215)又兼提举常平仓等事，调任转运判官。他在任内，努力制止官吏的奸诈，询问老百姓的疾苦，检举指责不避权势和豪强，这样一来，风气为之肃然。在这期间，他向皇帝上疏，请求给周敦颐、张载、程颢、程颐颁赐爵位，议定谥号，以昭示学者学习的趣向。经朝廷讨论，认为他说的正确，同意他的请求。遂宁缺郡守，魏了翁代行郡里的事。他上疏请求修建遂宁的城墙，以防患于不测。经朝廷讨论，减少了他请求的经费，魏了翁遂亲自率领军民增高城墙，疏浚城池，就好像敌人就要来一样。后一年，前线溃散的士兵攻掠各郡县，知道遂宁有防备不敢进攻，人们才开始佩服魏了翁对预防有先见之明。嘉定十年(1217)，魏了翁调迁直秘阁，又知泸州，并主管潼川路安抚司公事。后居母丧，丧服期满后，被差遣知潼川府。他在潼川府廉洁奉公，实施富民政策，政绩非常显著。像游侣、吴泳、牟子才，都是四川的名士，也都到他的门下受业。
嘉定十五年(1222)，魏了翁被征召入朝奏对，他的奏疏有二千余言。在奏疏中，他首先论述了人和天地是同一本源，认为人君必须与天地相配，然后才可以不荒废天位，以及论述了人才、风俗等五件事，这些论述都明白晓畅，非常切合实际。在奏疏中，他还论述了郡县强干弱枝的弊病，提出应该加以改变。自从魏了翁离开朝廷至当时已经有十七年了，因此皇帝对他特别表示慰劳和优待，称赞并采纳他的意见。他被提升为兵部郎中，又改任司封郎中兼国史院编修官。不久，他奏事，上疏论述江、淮、襄、蜀应当分为四个重镇，要求选派得力人守卫，皇帝要虚心听取这些将领的意见，给他们以实权，并资助他们以费用人才，作为朝廷联络和防守的大计。后又上疏论述了四川边境的垦田和编写实录缺乏文件资料等事情，皇帝都把他的奏章下到了中书宰相的议事办公机构。嘉定十六年(1223)，魏了翁任省试参详官，又调任太常少卿兼侍立修注官。
嘉定十七年(1224)，魏了翁调秘书监，不久任起居舍人，他再三推辞，朝廷不准，最后还是就职。他入朝中奏事，极力论述了事变的相因和隐伏、人心的向背、疆场的安危、敌寇的动静等五种机遇，然后他说：“我们应该审察时机而恭敬天命，尊重道德准则而严格法纪，集思广益、孜孜不倦地去想办法削弱敌人，这样不比坐着等待机会，听任形势的自由发展更好吗？”他又论述了当前士大夫风气的败坏，他说：“君臣上下只有同心一德，而后平时才有所裨益，缓急才会有所依靠。假如人人都各自为谋，那么国家的祸乱就没有停止的时候了。今天我们士大夫中间许多人表面上服从朝廷而心里却暗中非议，习惯于阿谀奉承而行为却非常丑陋，这样下去，臣实在很为国家担心。皇帝何不考察人心的邪正，推测事变的相因和隐伏，扩大规模，多聚集些人才，这样，遇到事变庶几不会有缺人之叹。”他说的话都非常符合当时的实际，毫无忌讳和回避，可是这样一来，当时的宰相就对他开始不高兴了。
宁宗逝世后，理宗以宗室入朝即皇帝位，时事突然发生了变化，魏了翁因而积忧成疾，他三次上疏要求闲职都得不到批准，后调任起居郎。明年，改元宝庆，由于雷声响的不是时候，理宗有“朕心终夜不得安宁”的话。魏了翁于是入对，他说：“人君的心是义理所居的地方，这就叫作天，不是说这个心以外还另外有什么所谓天地神明的东西。陛下何不就心的不安而寻求不安的道理，陛下面对天地，事奉太母，接见群臣，亲自讲读，都应该遇事情反求于自己，这样就会建立根本而没有什么事情不可以做的了。”他又说：“现在学校教学的目的不明确，风俗轻浮浅薄，使立在朝廷中的没有犯颜敢谏的忠臣，而碰到危难时又没有敢仗义死节的勇士。陛下应该征求硕儒，大力阐明正学，计划做长治久安的打算。”他又请求皇帝明确命令大臣，在对官员的选拔过程中，要秉着公心听取意见和全面地进行观察，只有这样才能与选拔官吏的实际意义相符合，而品德高尚和有才能的人才会都出来做官。
适逢济王遭废黜削夺而死，官吏们心存疑虑和观望，办理济王的丧葬不够虔诚。魏了翁在每次朝见皇帝时却总请求皇帝敦厚人伦和纪纲，以便消除人们的议论。当时应诏命奏事的人有十几个，朝中的士大夫只有魏了翁与洪咨夔、胡梦昱、张忠恕所说的能够援引义理谏诤皇上，说得最为恳切和透彻。而魏了翁也因此请求以病辞官。右正言李知孝当时上疏弹劾胡梦昱，使他谪窜岭南，魏了翁出关为胡梦昱送行，李知孝遂指责魏了翁最先倡导异论，准备上疏弹劾，但史弥远在表面上还表示对魏了翁的优待和宽容。不久，皇帝命令魏了翁暂时代理尚书省的工部侍郎，魏了翁极力以病推辞，于是就以集英殿修撰的名义知常德府。过了两天，谏议大夫朱端常弹劾魏了翁欺世盗名，说他和奸邪小人拉帮结党诽谤朝廷，皇帝于是下诏把魏了翁降官三级，并命令他到靖州居住。起初，魏了翁再次入朝时，史弥远本想援引他做自己的帮手，但是魏了翁一脸正气，毫不屈服，他从来没有以私人的身份去拜谒过史弥远。因此三年之中，他只能按正常的秩序提升，从来没有居于重要的地位。魏了翁到靖州后，湖、湘、江、浙的儒生，都不远千里背负书箱来从他学习。他撰写了《九经要义》一百卷，该书考订精密，为过去儒学所没有。
理宗绍定四年(1231)，魏了翁恢复了官职，主管武夷山的冲佑观。绍定五年(1232)，又改提举江州太平兴国宫，不久又知遂宁府，他辞谢不拜受。后升任宝章阁待制、潼川路安抚使、知泸州。泸州是一个大藩屏，控制边境的面积达两千里，而武备都不修，城廓废弛。魏了翁乃奏请修缮泸州的城楼垣墙和雉堞，并增置军械，训练盾牌手，申明军纪，兴办学校，蠲免欠税，恢复社仓，修建义冢，修办养济院。只有几个月，百废就俱兴。时值史弥远逝世，皇帝亲自主管朝政，魏了翁被提升为华文阁待制，赏赐了金带，仍留居原任。
魏了翁考虑到国家权臣相继出现，他们在朝内把持国柄，朝外改变风俗，使国家的纲常沦丧，法度废弛，贪污邪恶者在位，举办任何事情都弊蠹丛生，简直不能够清除。于是，他便就应诏上疏，论述十大弊端，请求恢复旧日的典章制度，以昭明新的教化：其一是恢复三省的制度以加强六部的地位；其二是恢复二府的制度以聚集众多的建议；其三是恢复都堂的制度以加强省府的权力；其四是恢复侍从的制度以经常听到忠告；其五是恢复经筵的制度以广大皇帝的学识；其六是恢复台谏的制度以昭示官员罢黜和提升的公平；其七是恢复制诰的制度以严肃皇帝的命令；其八是恢复听言的制度以通达下面的民情；其九是恢复三衙的制度以加强皇帝的威严；其十是恢复制阃的制度以避免任用将领唯凭私人的意志。他这篇奏疏罗列万言，先引典故事实，次陈当代的时弊，分别说明其好坏利害，粲然黑白分明。皇上读了后很受感动，就在经筵上捧起高声朗诵。从此以后，旧的典章制度都逐渐恢复。
众大臣在奏章里多数都请求召还魏了翁和真德秀两人，皇帝也因他们两人素有民望，因此下令召还他们。当时用魏了翁暂时代理礼部尚书兼直学士院。魏了翁入朝奏对，他首先请求明君子和小人的区别，以作为进退人才的根本和杜绝奸邪小人窥伺权柄的道路。其次论述了过去宰相的十种失误，认为现今犹存，以及修身、齐家，选择宗室贤能，建立内廷小学等事，都是切合皇帝本身实际情况的。他其他的奏议，如宋蒙和议的不可信，金军必不可保，宋军的实力和财用不可恃等，一共有十几项。他又口头陈述了当前的利害，一直到昼漏下四十刻才拜退。他被任命兼同修国史兼侍读，不久又兼吏部尚书。他每次在经筵帏幕进讲，皇上都和颜悦色地用心听，并向他询问一些政事，访问国内的人才。他又再一次疏列十件事情以呈献，都是他劳苦用心挖空脑袋想出来的。每件事情他都直接陈述，说人家所不敢说。皇上对他所奏的事，也都嘉许采纳，并且亲自手写诏书加以奖励晓谕。魏了翁后来又上疏请求收回和保全史弥远家里的御笔；请求让赵汝愚配享宁宗庙；请求敦促崔与之参预朝政；请求确定田亩税以宽松民力；请求下诏让随从的大臣集体讨论以挽救楮币的弊端；请求网罗将才以应国家的缓急。又因此陈述了过去的几个成例：如储备人才，凝聚国论；如努力图谋自治的办法；如皇帝下诏罪己；如分别襄、黄二帅的是非；如探究发现黄陂叛卒的利害；如分任各将帅区别，处理降附的人员等。
魏了翁回朝六个月，前后二十多次上奏，都是有关当时的急务。皇帝将引用他共同主管政事，可是妒忌他的人却相与合谋共同排挤他，这样魏了翁就不能在朝中安身了。当时的执政故意说皇帝身边的近臣只有魏了翁最懂得军事和最体察国情，因此魏了翁被委任为端明殿学士、同佥书枢密院事，去督视京湖的军事。这时恰逢江、淮的督府曾从龙以忧愁和恐惧，得病逝世，遂把江淮也一并托付给魏了翁。但这样一来，朝廷的舆论却因而大骇，群臣都认为这样做不可，三学士也都上书争辩。这时边防警报纷至沓来，皇帝心里非常焦急，魏了翁为了避开事情的嫌疑，曾五次上疏辞职都没有被批准，反而被授予开府让其自辟幕僚，以及宣押同二府一样奏事的权力，皇上对他的关怀鼓励慰劳尤其是无微不至。不久，魏了翁又兼提举编修《武经要略》，恩宠和礼遇同宰相、枢密使等执政一样，又进封为临邛郡开国侯，并赐便宜诏书，像张浚过去的故事。当魏了翁向朝廷告别的时候，皇帝还当面赐给他御笔亲写的唐人严武的诗及“鹤山书院”四个大字，又赏赐了金带、鞍马，同时命令宰相为他于关外饯行。魏了翁离开朝廷后，选择了长江下流的中间，在江州开设了幕府，他申明军纪，儆戒将帅，调遣援兵，褒奖忠勇死难的官员，废黜退缩怯懦的将领，并上奏边防十件事。刚满二十天，他就被召为佥书枢密院事，赶赴朝中奏事，当时他以病竭力推辞，不肯拜受。魏了翁的忽去忽回，是由于朝中的一些人，开始时策划利用他督视京湖军马的机会使他离开朝廷，等到他离开朝政以后，又以他在江、淮建立督府的事为非，对他进行攻击，虽然当时在表面上对魏了翁好像恩宠有加，可是他在督府奏的事情，却动不动受到他们的牵制，而且最后又突然召他回来，这些前后所发生的事情，却都不是出于皇帝的本意。
不久，魏了翁被改任为资政殿学士，湖南安抚使、知潭州，他又再一次的力辞，诏命让他提举临安府洞霄宫。没有多久，他被改知绍兴府、浙东安抚使。理宗嘉熙元年(1237)，他又改知福州、福建安抚使。他屡次上疏，请求退职，诏令都不允许。后来他生命垂危，再一次上疏。他的学生来探望他的病情，魏了翁仍衣冠整齐地和他们互相问答，并且说：“我平生安排自己，澹然无所经营。”当他谈到蜀兵的乱事，额头还皱了许久，最后他口授了遗奏，不一会儿才拱手而逝。十天后，诏命方到，令他以资政殿大学士、通奉大夫退休。
他的遗表奏闻后，皇帝非常震惊哀悼，为他停止视朝，感叹有用才不尽之意。下诏追赠魏了翁为太师，谥号“文靖”，并赐第宅于苏州，又累积赠他为秦国公。
魏了翁生前所著的书有：《鹤山集》、《九经要义》、《周易集义》、《易举隅》、《周礼井田图说》、《古今考》、《经史杂抄》、《师友雅言》。