Nguyễn Thái Học sinh ngày 1 tháng 12 năm Nhâm Dần (1902) tại làng Thổ Tang, tổng Lương Điền, phủ Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Yên (nay là Thị trấn Thổ Tang, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc). Ông là con cả của cụ Nguyễn Văn Hách và bà Nguyễn Thị Quỳnh. Gia đình ông là một gia đình trung nông sống bằng nghề làm ruộng và dệt vải, buôn vải.

Thuở nhỏ, theo học chữ Hán, đã đỗ Tú tài trong làng. Năm 1913, vào học trường Tiểu học Pháp Việt phủ Vĩnh Tường, sau chuyển lên trường Việt Trì. Năm 1921, học trường Nam Sư phạm Hà Nội ở phố Cửa Bắc - Hà Nội. Nhưng đến năm thứ 3, vì chịu không nổi thái độ hống hách miệt thị "người An Nam" của viên giám thị và của mụ đầm, Nguyễn Thái Học đã bỏ về. Sau đó xin vào học trường Cao đẳng Thương mại Đông Dương ở Hà Nội.

Cũng như nhiều thanh niên học thức khác cùng thế hệ, Nguyễn Thái Học đã sớm có tinh thần yêu nước, nhạy cảm với thời cuộc, nên ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường (năm 1925), Nguyễn Thái Học đã gửi thư cho toàn quyền Vareune đề nghi cải cách công thương nghiệp Việt Nam, thiết lập trường Cao đẳng công nghệ tại Hà Nội, và cho người Việt Nam được mở trường học. Năm 1926, ông lại viết một bức thư khác yêu cầu nhà cầm quyền Pháp cải tổ hành chính, tạo điều kiện cho dân nghèo sống cuộc đời dễ chịu hơn, ban hành quyền tự do ngôn luận. .. Nhưng cả hai bức thư đều không được chính giới Pháp trả lời. Rồi ông xin ra tạp chí Nam Thành cũng bị lừ chối.

Năm 1927, ông bắt tay với nhóm Nam Đồng thư xã do Phạm Tuấn Lâm, Phạm Tuấn Tài, Nhượng Tống thành lập, tổ chức biên soạn, phiên dịch, xuất bản những ấn phẩm có tư tưởng tiến bộ của cách mạng tư sản thế giới như Tôn Dật Tiên với chủ nghĩa Tam dân, Thánh Cam Địa, Gương thành bại, Con thuyền khứ quốc... Những cuốn sách này và hoạt động của Nam Đồng thư xã ngày càng thu hút đông hơn các giới sinh viên, trí thức yêu nước cộng tác và nó đã là cái nôi sinh thành của Việt Nam Quốc dân Đảng, mà một trong những thành viên sáng lập là Nguyễn Thái Học.

Việt Nam Quốc dân Đảng chính thức thành lập ngày 25 tháng 12 năm 1927. Tại Đại hội thành lập Đảng, Nguyễn Thái Học được bầu làm Chủ tịch Đảng Tổng bộ Việt Nam Quốc dân Đảng tại Bắc kì cùng với một cơ quan Tổng bộ ngoại giao, giám sát binh vụ. Đại hội Đảng thông qua Cương lĩnh và Điều lệ, nêu rõ mục đích và tôn chỉ của Đảng là: làm một cuộc cách mạng quốc gia, dùng vũ lực đánh đổ chế độ thực dân phong kiến để lập nên một nước Việt Nam độc lập, cộng hòa; đồng thời giúp đỡ các dân tộc bị áp bức trong công cuộc đấu tranh giành độc lập của họ, đặc biệt là các lân quốc Ai Lao, Cao Miên. Đảng cũng đã tập hợp được các nhóm yêu nước ở Bắc Ninh (Nguyễn Thế Nghiệp), ở Bắc Giang (Nguyễn Khắc Nhu). Công việc phát triển Đảng viên cũng được tiến hành rộng khắp ở nhiều tỉnh đồng bằng Bắc kì, lan rộng đến cả miền Trung và 6 tỉnh ở Nam kì. Năm 1928, trên toàn quốc Việt Nam Quốc dân đảng đã thành lập được 120 chi bộ, kết nạp được khoảng 1500 đảng viên, trong số đó có 120 người thuộc giới quân sự.

Sau vụ ám sát tên Bazin - một tên trùm mộ phu người Pháp khét tiếng tàn ác, tối ngày 9 tháng 2 năm 1929 ở số nhà 110 phố Huế (Hà Nội), cũng là ngày Tết Kỉ Tị, thực dân Pháp mở cuộc đàn áp. Số đảng viên Việt Nam Quốc dân Đảng bí bật lên tới 227 người. Hội đồng Đề hình xét xử công khai vụ ám sát Bazin trong 2 ngày mồng 2 và mồng 3 tháng 7 năm 1929, tuyên án 78 người, trong đó có 26 người bi tù từ 2 đến 5 năm, 47 người cầm cố từ 2 đến 15 năm. Trong số này có 23 người bị đày ra Côn Đảo. Nguyễn Thái Học, Nguyễn Khắc Nhu và Nguyễn Văn Viễn (ủy viên Thành ủy Hà Nội - những người đã chủ trương và thực hiện vụ ám sát tên Bazin) bị kết án vắng mặt và cũng là đối tượng bị truy nã gắt gao.

Tình thế nhiều cơ sở Đảng bị phá vỡ, lực lượng hậu cần, quân nhu, quân khí . . . mà Đảng chuẩn bị bấy lâu nay bị Phát hiện, đã thúc đấy những yếu nhân của Quốc Dân Đảng đang còn hoạt động phải có sách lược mới tiến tới khởi nghĩa. Nguyễn Thái Học, Nguyễn Khắc Nhu và Phó Đức Chính triệu tập Đại hội Đảng ngay tại Võng La ngày 26 tháng 1 năm 1930, gồm khoảng 20 đại biểu các tỉnh miền trung du Bắc kì.

Cũng tại Đại hội, giờ Tổng khởi nghĩa được chọn vào đêm mồng 9 rạng mồng 10 tháng 2 năm 1930, đúng vào ngày mồng 1 Tết năm Canh Ngọ. Thế nhưng kế hoạch nổ súng không thống nhất ở các địa phương, nên cuộc khởi nghĩa bị dập tắt một cách nhanh chóng. Cuộn khởi nghĩa Yên Bái hoàn toàn thất bại.

Ngày 20 tháng 2 năm 1930, Nguyễn Thái Học bị bắt ở ấp Cổ Vịt, nay gọi là xóm Tiên Sơn thuộc địa bàn huyện Chí Linh, tỉnh Hải Dương. Ông bị giam ở nhà ngục Hỏa Lò (Hà Nội), rồi được áp giải lên Yên Bái để Hội đồng Đề binh xét xử.

Ngày 30 tháng 3 năm 1930, thực dân Pháp mở phiên toà, xét xử 87 bị cáo, trong đó có nhiều lãnh tụ của Việt Nam Quốc dân Đảng, tuyên 29 án tử hình, sau giảm còn 13 án là: Nguyễn Thái Học, Phó Đức Chính, Bùi Tư Toàn, Nguyễn Văn An (Nguyễn An), Đào Văn Nhít, Bùi Văn Chuẩn (Chuẩn), Ngô Văn Du, Nguyễn Văn Thịnh, Nguyên Văn Tiềm, Đỗ Văn Tư (Tứ), Nguyễn Văn Cứu, Hà Văn Lao (Lạo), Nguyễn Như Liên. Ngày 17 tháng 6 năm 1930 (tức ngày 21 tháng 5 năm Canh Ngọ), bản án được thi hành .

Lí tưởng và sự nghiệp lớn lao của Nguyễn Thái Học đã không thành công, nhưng như ông từng tuyên bố: "Chúng ta không thành công thì thành nhân". Cái "nhân" ấy chính là tấm gương sống phấn đấu cho lí tưởng cao cả, sẽ mãi mãi được lịch sử trân trọng.