Ông có tên là Nguyễn Hồng Nhậm, sinh nǎm 1829, là con thứ hai của vua Thiệu Trị và bà Phạm Thị Hằng (bà Từ Dũ). Con thứ hai mà được nối ngôi, vì anh của ông là Hồng Bảo, tuy đã lớn song lại là con vợ thứ của vua cha. Vả chǎng, Thiệu Trị nhận định Hồng Bảo là người ít học, ham chơi nên không thể làm được việc lớn. Ngay hôm đǎng quang, lấy niên hiệu là Tự Đức, chàng trai trẻ Hồng Nhậm đã phải chứng kiến cảnh tượng bi đát: Hồng Bảo uất ức ngất đi ở giữa triều đường. Sau đó thì phái Hồng Bảo tung nhiều tin tức nói xấu Tự Đức. Người ta ngờ Tự Đức không phải là con vua Thiệu Trị, mà chính là con của Trương Đǎng Quế. Bà vợ ông này chơi thân với bà Phạm Thị Hằng, đã tìm cách đánh tráo đôi trẻ sơ sinh, để đưa con họ Trương vào thế chỗ, giành lấy ngai vàng. Thực hư không rõ thế nào, nhưng đã gây dư luận không hay cho Tự Đức.
Nguyễn Hồng Nhậm là một thanh niên ham học. Ông đọc sách nhiều, hiểu biết rộng và cũng rất thích sáng tác. Ông làm nhiều thơ chứ Hán: có bộ Việt sử tổng vịnh, vịnh hàng trǎm nhân vật trong lịch sử Việt Nam, cũng có một số bài xuất sắc. Ông làm cả thơ nôm, có những tập như Luận Ngữ diễn ca, Thập điều diễn ca, lời lẽ bình thường, trình độ nghệ thuật không cao lắm. Song do sự chuyên tâm ham thích và khối lượng sáng tác dồi dào này, mà người ta thường cho ông là một nhà thơ, một ông vua "vǎn học". Có rất nhiều giai thoại chung quanh ông, nhất là những chuyện ông giao thiệp với các nhà vǎn, các học giả đương thời. Ông rất thích lịch sử, đã chỉ đạo cho Quốc sử quán soạn bộ sử lớn Khâm Định Việt sử thông giám cương mục, trong đó tự ông ghi nhiều lời bình luận. Ông rất yêu nghệ thuật, đã tập trung về kinh đô Huế nhiều người soạn kịch bản tuồng, và cho soạn những vở tuồng lớn như vở Vạn bửu trình tường, Quần phương hiến thụy (diễn đến hàng trǎm đêm mới xong).
Về đời tư, Tự Đức là người con có hiếu được người đời ca ngợi là ông vua hiếu. Dù làm vua, ông luôn luôn kính cẩn, vâng lời mẹ dạy. Ông ghi chép các lời rǎn của mẹ vào một cuốn sách đặt tên là cuốn Từ huấn lục, thậm chí khi thấy mình phạm tội, ông còn nằm ra, đặt roi trên chiếc mâm son để chờ bà Từ Dũ trừng phạt. Bà Từ Dũ, là một bà mẹ nghiêm túc, thông hiểu sách vở, đã giúp cho Tự Dức tư dưỡng và giữ gìn phẩm chất. Nhà vua rất chǎm chỉ, xem xét mọi việc triều chính không hề trễ nải. Ông được các quan kính nể và tâm phục. Ông là ông vua trị vì lâu nhất trong số các vua nhà Nguyễn, ở ngai vàng 36 nǎm. Song ông có nỗi buồn riêng, là mặc dầu có nhiều cung tần, mỹ nữ mà không sinh được người con nào, phải nhận ba đứa cháu làm con nuôi. Đó là các cậu Nguyễn Ưng A'i (sau này là vua Dục Đức), Nguyễn Ưng Đǎng (sau này là vua Kiến Phúc) và Nguyễn Ưng Đường (sau này là vua Đồng Khánh).
Tự Đức lên làm vua trong một hoàn cảnh đất nước vô cùng gay go, phức tạp. Với tư cách cá nhân nghiêm túc, bằng tinh thần trách nhiệm cao, và bằng học thức hơn người của mình, ông đã giữ vững ngai vàng một thời gian dài, cũng là một nỗ lực đáng trân trọng. Nhưng rất nhiều biến cố xảy ra đã khiến cho đất nước ngả nghiêng, chao đảo mà trách nhiệm chính lại thuộc về ông, khiến cho ông trở thành một tội nhân! Chính ông cũng tự nhận cái tội của mình: "Làm mất đất, mất dân, không mặt mũi nào mà vào chốn miếu đường".
Trước hết, như vừa kể trên, ông bị chống đối ngay từ trong hoàng tộc. Hồng Bảo không được lên ngôi, đã rất bất bình với ông, đã tìm cách cấu kết với nước ngoài để lật đổ Tự Đức. Việc phát hiện ra, ông đã phải bắt giam Hồng Bảo, cho chết trong ngục (1854). Dù tội Hồng Bảo là xứng đáng song Tự Đức vẫn bị mang cái tiếng là giết anh, phạm vào điều cốt nhục tương tàn. Tiếp đó, đã xảy ra vụ loạn Chày Vôi. Đoàn Trưng là rể của Tùng Thiện vương (tức là em rể của Tự Đức) đã nổi lên gây cuộc binh biến, suýt nữa giết chết ông, để lập Hoàng tôn Ưng Đạo, con của Hồng Bảo lên ngôi. Dập tắt được cuộc bạo loạn này, Tự Đức đã cho xử tử cả nhóm Đoàn Trưng và mẹ con Ưng Đạo (là chị dâu và cháu của ông). Lại thêm một vụ cốt nhục tương tàn nữa.
Tiếp theo vụ Chày Vôi, trong nước còn xảy ra nhiều vụ loạn lạc khác. Nhất là ở phía Bắc, có cuộc nổi lên của nhóm Lê Duy Cự và Cao Bá Quát. Nhóm này khởi nghĩa cùng lúc có nạn châu chấu phát sinh phá hoại mùa màng, nên người ta cũng gọi đây là giặc châu chấu. Rồi bọn phỉ ở Trung Quốc tràn sang, nào là giặc Cờ Đen, Cờ Trắng, Cờ Vàng, gọi chung là giặc Tam Đường (lấy tên bọn khách là Quảng nghĩa đường, Đức thắng đường và Lục thắng đường), và còn rất
nhiều nhóm chống đối, quấy nhiễu cướp phá khác...Quân triều đình phải vất vả mới dẹp yên được, nhưng nhiều quan lại, tướng tá bị chết trận.
Gay go hơn cả, là dưới triều Tự Đức, nước ta bị bọn thực dân Pháp xâm lǎng. Từ đời Thiệu Trị, tàu chiến Pháp đã bắn phá cửa biển Đà Nẵng. Chúng mượn cớ nước ta cầm đạo, phải bảo vệ cho các giáo sĩ giáo dân bằng cách dùng súng đạn để can thiệp. Lần lượt chúng bắt triều đình phải ký hoà ước Nhâm Tuất (1862) để chúng chiếm ba tỉnh phía đông Nam kỳ. Sau đó vua Tự Đức cử một phái đoàn thương thuyết sang Pháp để xin chuộc đất, không đạt kết quả gì thì Pháp chiếm luôn ba tỉnh miền Tây (1867). Mượn cớ giải quyết chuyện buôn bán thông thương, chúng xâm lược luôn Bắc kỳ lần đầu rồi lần thứ hai, bắt ký hòa ước Giáp Tuất (1874). Nhiều vị tướng tài của chúng ta đều bị tử trận. Các vị anh hùng như Nguyễn Tri Phương, Hoàng Diệu đều phải lấy cái chết để đền nợ nước.
Tình hình đất nước đang rất rối ren, thì vua Tự Đức mất vào nǎm 1883, thọ 55 tuổi trị vì được 36 nǎm. Ông được tôn miếu hiệu là Dực tông Anh hoàng đế.