Édesapja id. Vörösmarty Mihály 1797-ben szegődött gróf Nádasdy Ferenc nyéki birtokára gazdatisztként, édesanyja Csáty Anna. Az elemi iskolát Puszta-Nyéken (1807-11), a középiskolát a székesfehérvári ciszterci (1811-16) és a pesti piarista gimnáziumban (1816-17) végezte. 1817-1821-ben a pesti egyetem hallgatója volt. 1817-ben meghalt apja, a család nehéz anyagi helyzete miatt Vörösmarty 1818-tól Perczel Sándor három fiát (Miklóst, Móricot és Bélát) nevelte Pesten, 1820-tól a Bonyhád melletti Börzsönypusztán, majd 1823 őszétől újra Pesten. Reménytelenül beleszeretett Perczel Adélba (Etelkába).

1822-1823-ban joggyakornok volt Csehfalvi Ferenc alispán mellett Görbőn. 1824. december 20-án letette az ügyvédi vizsgát, de nevelői állását 1826 augusztusáig megtartotta. Ettől kezdve Pesten csak az irodalomnak élt. 1827-ben nagy szegénységben élt. 1828-1832-ben a kor legjelentékenyebb tudományos folyóiratát, a Tudományos Gyűjteményt és szépirodalmi mellékletét, a Koszorút szerkesztette.

A Magyar Tudományos Akadémia 1830. november 17-i alakuló ülésén Vörösmartyt rendes tagjává választotta – rendszeres fizetéssel. 1837-1843-ban Bajza Józseffel és Toldy Ferenccel szerkesztette az Athenaeumot. 1842-től a Nemzeti Kör elnöke, 1847-től az Ellenzéki Kör alelnöke. 1843. május 9-én feleségül vette a nála 26 évvel fiatalabb Csajághy Laurát (1826-1882); négy gyermekük született: Béla, Ilona, Erzsébet és Mihály, aki kisgyermekként meghalt.

1848-ban Eötvös József vallás- és közoktatásügyi miniszter felajánlotta neki a pesti egyetem irodalmi tanszékét, de azt nem fogadta el. Július 10-én – Kossuth ajánlására – Vörösmartyt a bácsalmási választókerület országgyűlési képviselővé választotta. 1849 júniusában, a Habsburg-ház trónfosztása után Kossuth a kegyelmi törvényszék közbírájává nevezte ki. Követte a kormányt Debrecenbe, Szegedre és Aradra, Világos után hosszabb ideig bujdosnia kellett. Közben egyik lánya meghalt, egészségi állapota megromlott.

1850-ben Pesten följelentette magát a katonai törvényszéken. Májusban házat és földet vásárolt a Fejér megyei Baracskán, 1853 tavaszán Kápolnásnyéken. Betegsége 1853 őszén fordult komolyabbra. 1855 novemberében az egész család Pestre költözött, hogy állandó orvosi felügyelet alatt lehessen, ennek ellenére 1855. november 19-én meghalt. November 21-én temették el a Kerepesi temetőben.