一八六二年出生於日本石見國（現在的島根縣），本名森林太郎。森鷗外為醫生世家的長孫，自幼年時期就接受漢學、蘭學教育，學齡前便熟讀四書五經，進私塾後開始學習德語。

森鷗外自東京大學醫學部畢業後便擔任軍醫，兩年後被陸軍選派赴德國留學，主要鑽研軍醫學及衛生學。留德期間他致力於醫學研究，課餘時間發展文學、哲學、藝術等愛好，尤其喜愛歌德、叔本華、惠特曼，並進行德文經典的翻譯工作和小說創作。以漢學為中心的傳統文化根基，加上薰陶於西方最先進科學與文化的留學經驗，形成他後來的創作性格。

歸國後，森鷗外於《國民之友》雜誌發表與落合直文等人合譯的歐洲詩人合集《於母影》；接著發表第一部小說〈舞姬〉，從此開啟文學生涯。〈舞姬〉是森鷗外深受西方浪漫主義與美學思想影響的代表作，連同後來的〈泡沫記〉、〈信使〉構成三部曲，是日本浪漫主義的先驅之作。三部曲之後，他採取寫實主義融合浪漫主義的手法，寫成〈雁〉。一九一二年，乃木希典夫婦為明治天皇殉死，森鷗外深受刺激，寫成以殉死為題材的歷史小說〈興津彌五右衛門的遺書〉，此後便轉向歷史小說創作。他以兩種方式處理歷史材料，一是徹底遵從史實，如：〈興津彌五右衛門的遺書〉、〈阿部一族〉；另一種則是脫離史實，主要目的為闡述個人理想，〈山椒大夫〉、〈高瀨舟〉即為此類作品。

森鷗外晚年擔任博物館總長、美術院院長。一九二二年七月九日，在家人與好友賀古鶴所的陪伴下病逝，享年六十歲。