Mùa xuân nǎm Mậu Ngọ (1258) Thái tử Trần Hoảng là con trai của Thái Tông Trần Cảnh lên nối ngôi lấy hiệu là Thánh Tông. Tuổi thiếu thời của ông được sống trong cảnh đất nước thanh bình thịnh trị: nhà Trần quản lý đất nước, đang dần dần đưa dân tộc bước vào giai đoạn cường thịnh. Không rõ việc học hành tu dưỡng của ông như thế nào, nhưng chắc chắn là ông được rèn luyện khá chu đáo, vǎn võ song toàn. Ông có làm thơ, tuy không nhiều song những bài thơ ông để lại đạt
đến một trình độ điêu luyện và thể hiện tinh thần dân tộc rất cao. Ông đã trực tiếp tham gia trận mạc, và có một trình độ quân sự vững vàng. Các vị tướng tài thời nhà Trần như Trần Quang Khải, Trần Nhật Duật, đều là em ruột của ông.
Những ngày chưa lên ngôi báu, ông đã từng theo vua cha là Trần Thái Tông chỉ đạo cuộc kháng chiến chống Nguyên Mông. Trước sức mạnh hung hãn của giặc, hai cha con ông đã phải rời kinh thành Thǎng Long, chạy theo sông Lô rồi lui về sông Thiên Mạc (1257). Chính ở đây, Thái Tử Trần Hoảng đã được nghe câu nói của Trần Thủ Độ, trả lời vua cha là Trần Thái Tông. Lúc đó, thế giặc rất mạnh, quân ta phải bỏ chạy, rút lui ở nhiều nơi, tình hình vô cùng nguy cấp.
Viên thái uý Trần Nhật Hiệu rất nản lòng, không phát biểu được câu gì, nhưng lại dùng ngón tay nhúng nước sông, viết hai chữ "Nhập Tống" trên mạn thuyền. Đến khi nhà vua hỏi Trần Thủ Độ. Vị thái sư này đã khẳng khái trả lời: "Đầu tôi chưa rơi xuống đất, bệ hạ đừng lo". Lời nói đanh thép đó đã tiếp thêm cho Trần Hoảng một khí thế quyết tâm chống giặc.
Với từng việc cụ thể như thế, thái tử Trần Hoảng đã được giáo dục, tôi luyện, cùng với thực tế chiến đấu trên chiến trường, đã giúp cho ông có một bản lĩnh vững vàng khi được nối ngôi tôn. Thành tựu chủ yếu trong quá trình trị vì của Trần Thánh Tông là lãnh đạo cuộc kháng chiến chống Nguyên Mông. Cuối nǎm 1257, thắng quân Nguyên lần thứ nhất, vua Trần Thái Tông và các quan trở về Thǎng Long, ban thưởng cho nhiều người đúng vào ngày mồng một Tết nǎm Mậu Ngọ. Thì sau đó gần hai tháng, vào ngày 24 tháng 2, Hoàng Thái Tử Trần Hoảng được truyền ngôi, đúng vào nǎm 18 tuổi. Vua mới vẫn giữ vững tinh thần độc lập, cố giữ sự giao hảo với "thiên triều", nhưng không chịu cúi mình, không nghe theo các yêu cầu của họ....
Trần Thánh Tông nhường ngôi cho con, lui về làm Thượng hoàng khi ông 42 tuổi, nhưng ông vẫn trực tiếp chỉ đạo chống giặc.Nǎm 1284, ông là người có sáng kiến tổ chức hội nghị phụ lão ở điện Diên Hồng, để được nghe tất cả người già trong nước cùng hô to câu trả lời: Đánh! Quyết đánh! Các sử gia về sau có nói về Trần Thánh Tông là người biết "giữ được cái nghĩa người xưa nuôi người già để xin lời hay". Chúng ta giờ đây thấy rõ tư tưởng trọng dân, và vâng theo lòng dân của hai cha con nhà vua thanh niên ấy.
Cả hai cha con cùng nhau chỉ đạo kháng chiến, nhưng thế giặc vô cùng mạnh. Thánh Tông, với cương vị thượng hoàng, đã phải cho em gái út của mình là công chúa An Tư sang hầu hạ tên tướng giặc Thoát Hoan, nhưng chúng vẫn không thôi đàn áp và cướp bóc. Kinh thành Thǎng Long bị giặc chiếm, hai vua phải đi thuyền nhỏ tránh ra Quảng Ninh, rồi lại theo sông Nam Triệu, vượt biển Đại Bàng vào Thanh Hoá. Nhưng sau đó quân ta đã xoay đổi được thế trận, giành thắng lợi lớn ở Tây Kết, Chương Dương, Hàm Tử, để tháng 6 nǎm đó, được trở về kinh sư.
Bọn giặc Nguyên thua to nhưng vẫn chưa chịu từ bỏ ý đồ xâm lược. Chúng vẫn ồ ạt kéo sang, và lần này thì hoàn toàn thất bại thảm hại. Những danh tướng như Thoát Hoan, Ô Mã Nhi, Tính Cơ, Lệ Ngọc v.v... đều bị bắt sống. Trần Thánh Tông lần này lại nêu cao một cử chỉ cao thượng. Ông cho phép dẫn bọn Ô Mã Nhi lên thuyền ngự "cùng ngồi nói chuyện với chúng và uống rượu vui vẻ". Thế là suốt ba cuộc kháng chiến chống giặc Nguyên sang xâm lược, Trần Thánh Tông đều trực tiếp chỉ huy đối phó và đã thắng lợi suốt cả ba lần. Thời kỳ Trần Thánh Tông chính thức làm vua cũng là thời kỳ đất nước thái bình, thịnh trị. Thánh Tông là vị vua nhân từ, trung hậu. Vua thường xuyên nói với tả hữu: "Thiên hạ là của cha ông để lại, nên để cho anh em cùng hưởng phú quý". Bởi vậy, trừ các buổi thiết triều vua mới phân biệt trên dưới, còn thường ngày vua cho các hoàng thân vào điện ǎn cùng mâm, nằm cùng chiếu, thật hòa hợp thân ái. Về đối nội, ông dốc lòng xây dựng đất nước mạnh giàu. Thí dụ, ông là người đầu tiên có chủ trương cho các vương hầu thành lập các điền trang; được chiêu tập những người xiêu tán không có sản nghiệp về làm nô tỳ để khai khẩn ruộng hoang, bãi lầy sú vẹt vùng ven biển. Chế độ điền trang thực sự bắt đầu từ đây, xây dựng cơ sở vững mạnh cho nhà nước phong kiến. Ông rất quan tâm đến việc chọn những nho sinh có tài bổ vào các cơ quan nhà nước (như quán, sảnh, viện) cấp tiền ǎn học cho người có khả nǎng, trọng dụng những người thông thái để sử dụng.
Trần Thánh Tông có câu nói nổi tiếng được ghi chép trịnh trọng trong sử sách. Ông nói với các vương hầu:
"Thiên hạ là thiên hạ của tổ tông, người nối nghiệp tổ tông nên cùng với anh em trong họ cùng hưởng phú quí, tuy bên ngoài thì là cả thiên hạ phụng sự một người tôn quí, nhưng bên trong thì ta cùng với các khanh là đồng bào ruột thịt, lo thì cùng lo, vui thì cùng vui"
Lời nói của Thánh Tông thực là thấu tình đạt lý. Và ngay trong sinh hoạt hàng ngày ông cũng thể hiện sâu sắc tinh thần ấy. Trong họ Trần, cha con, anh em luôn luôn hòa thuận vui vẻ. Việc lên ngôi của Trần Hoảng cũng là trường hợp đặc biệt. Ông vốn là con thứ hai. Anh cả của ông là Trần Quốc Khang. Nhưng vua Thái Tông Trần Cảnh thấy con đầu của mình, tài nǎng có phần hạn chế, nên đã quyết định giành ngôi cho Trần Hoảng. Trần Quốc Khang không bǎn khoǎn tị nạnh gì, vui lòng nhận tước Tĩnh quốc Đại vương, để ủng hộ cho em lên ngôi hoàng đế.
Song Trần Thánh Tông không chỉ vì tình nghĩa mà xuê xoa mọi việc. Ông biết cân nhắc để định rõ vị trí, xác định tài nǎng. Người anh thúc bá của ông là Trần Quốc Tuấn, tài nǎng ưu việt hơn cả, ông và con ông sau này (Nhân Tông) tôn làm Tiết chế, thống lĩnh quân đội. Các em ông Trần Quang Khải, Trần Nhật Duật v.v... đều giữ những cương vị xứng đáng trong triều. Những kẻ lầm lỗi như Trần I'ch Tắc (cũng là em ông) bị ông xoá tên, chỉ gọi là ả Trần (hèn nhát như đàn bà). Những người có công lao được ông ban thưởng có mức độ, thưởng mà vẫn nhắc họ cảnh giác với quân thù.
Nǎm Đinh Sửu (1277) Thái thượng hoàng Trần Thái Tông mất ở phủ Thiên Trường. Nǎm sau, vua Thánh Tông nhường ngôi cho con là Thái tử Khâm rồi về ở phủ Thiên Trường làm Thái thượng hoàng. Vua Thánh Tông trị vì được 21 nǎm làm Thái thượng hoàng được 13 nǎm. Ngày 25 tháng 5 nǎm Canh Dần (1290) Thượng hoàng mất ở cung Nhâm Thọ hưởng thọ 51 tuổi.