یدالله سحابی در سال ۱۲۸۴ هجری شمسی در خانواده‌ای مذهبی و از پدری اصفهانی و مادری تهرانی در محله سنگلج تهران به دنیا آمد. دوره دبستان را در دبستان‌های شرف احمدی و اتحادیه و دوره دبیرستان را در دبیرستان‌های شرف و دارالفنون گذارند. آموزش پایه را در سال ۱۳۰۴ در دارالمعلمین مرکزی که آن زمان زیرنظر میرزا ابوالحسن فروغی اداره می‌شد به پایان رساند. پس از چند ماه تدریس در مدارس به مدت سه سال در سمنان و خراسان به راه‌سازی پرداخت و در همان سال‌ها تحت تاثیر نطق‌های دکتر محمد مصدق به سیاست علاقه‌مند شد و تصمیم گرفت مسائل سیاسی را دنبال کند. در سال ۱۳۰۷ به دارالمعلمین عالی رفت و پس از سه سال یکی از اولین فارغ‌التحصیلان لیسانس علوم طبیعی از آن مرکز شد. پس از آن سحابی به دانشگاه لیل واقع در شمال غرب فرانسه رفت و به مدت پنج سال در آن‌جا ادامه تحصیل داد تا این‌که موفق شد دکترای خود را در رشته زمین‌شناسی دریافت کند. سحابی از اولین نسل دانشجویانی بود که در دوره رضا شاه پهلوی برای تحصیل به خارج رفت و در رشته گیاه‌شناسی و آب‌های زیرزمینی تحصیل کرد. او به همراه دکتر فریدون فرشاد اولین استادان ایرانی علم زمین‌شناسی در دانشگاه‌های ایران بوده‌است. این سفر سحابی اولین مواجهه دانشجویان و تحصیل‌کردگان مسلمان ایرانی با غرب و علوم مدرن بود؛ با این حال مدرنیته اروپایی تاثیر زیادی بر او نگذاشت و او همچنان قرائت‌های نظری خود را در سال‌های بعد هم ادامه داد و تنها رهاورد او از این سفر علاقمندی اش به تاسیس حزب بود. او از یک طرف مسلمانی معتقد و متشرع بود که به دینداری خود وابستگی تام و تمام داشت و از طرف دیگر با توجه به پیشرفت‌های غرب به این نتیجه رسید که راه آبادانی ایرانی از پذیرفتن علوم مدرن می‌گذرد، بنابراین در تمام سال‌های حیات خود کوشید میان علم و دین پیوند ایجاد کند. به تدریج و با شکل گرفتن زمینه‌های جنبش ملی شدن صنعت نفت سحابی هم کم و بیش فعالیت‌های سیاسی خود را پررنگ‌تر کرد و پاه به عرصه سیاست‌ورزی جدی گذاشت. سحابی در سال‌های قدرت گرفتن دکتر مصدق و شکل‌گیری جنبش ملی شدن صنعت نفت همیشه یکی از یاران وفادار مصدق و حامیان سرسخت او بود؛ اما بر خلاف دکتر مصدق، سحابی به دنبال راه حل مذهبی برای حل تعارضات اقتصادی بود. اولین فعالیت جدی سحابی پیوستن به نهضت مقاومت ملی ایران به دعوت آیت الله سیدرضا زنجانی بود. در سال ۱۳۳۳ سحابی به همراه یازده استاد دانشگاه تهران به علت اعتراض به قرارداد کنسرسیوم نفت و با وجود مخالفت دکتر سیاسی رئیس وقت دانشگاه تهران با حکم تحصیل وزارت فرهنگ، تا پایان صدارت زاهدی، از خدمت در دانشگاه محروم شدند. این افراد بعد از اخراج از دانشگاه برای این‌که از دولت مستقل باشند و بتوانند نیاز‌های معیشتی خود را تامین کنند شرکتی با ریاست مهندس بازرگان تاسیس کردند و نام آن را با الهام از «یازده استاد اخراجی» دانشگاه «یاد» گذاشتند. به دنبال باز تر شدن فضای نسبی سیاسی ایران در دوره محمدرضا شاه پهلوی و در اواخر دهه سی و با انحلال نهضت مقاومت ملی سحابی به جبهه ملی دوم پیوست. از میان همفکران او مهندس بازرگان و سیدمحمود طالقانی به شورای مرکزی جبهه ملی دوم راه یافتند. اما بعد از مدتی متوجه شدند اختلاف آن‌ها با دیگر اعضای جبهه ملی بسیار جدی است. آن‌ها مایل به دخیل تفکرات دینی در فعالیت ها و اهداف حذف بودند در حالی که دیگر اعضای جبهه ملی سکولاریسم را برگزیده بودند؛ به همین خاطر بازرگان، طالقانی و سحابی تصمیم گرفتند در قالب حزب مستقلی به فعالیت خود ادامه دهند. با تاسیس نهضت آزادی حساسیت رژیم شاه بر فعالیت هیئت موسس آن زیاد شد. سرانجام این حساسیت‌ها دستگیری طالقانی، بازرگان و سحابی در سال ۱۳۴۱ بود. محاکمه موسسان نهضت آزادی در دادگاه نظامی در بهمن سال ۱۳۴۱ اتفاق افتاد. سایر رهبران آنان هم دستگیر شدند و همگی حکم‌های نسبتاً سنگینی گرفتند. این دادگاه همان دادگاه معروفی است که گفته شده متهمان آن به قاضی گفته‌اند: «ما آخرین گروهی هستیم که با شما به زبان قانون سخن می‌گوییم». سحابی در این دادگاه برای بار اول ۶ سال حکم زندان گرفت که بعد از بررسی‌ها در دادگاه تجدید نظر، حکم او به ۴ سال زندان و هشت ماه تبعید به برازجان تقلیل یافت. در ایام زندان سحابی بود که دکتر محمد مصدق رهبر ملی شدن صنعت نفت درگذشت و سحابی با استفاده از مرخصی زندان در مراسم تدفین او شرکت کرد. در سال ۱۳۴۶ سحابی از زندان آزاد شد، اما کماکان از تدریس محروم بود. همین مسئله باعث شد با خیال راحت‌تری به انجام فعالیت سیاسی بپردازد. در سال های آغازین انقلاب سحابی طی حکمی مامور سازماندهی کمیته تقویت و تنظیم اعتصابات شد. او بعد از پیروزی انقلاب اسلامی یکی از اعضای شورای انقلاب بود و در کابینه دولت موقت مهندس بازرگان سمت وزیر مشاور را برعهده گرفت.
سحابی در این سمت هم با جدیت مشغول به کار شد و با همکاری بیش از ۲۴۰ نفر از متخصصان و کارشناسان با ۷۸۰۰ ساعت تحقیق و پژوهش گزارش نهایی سیاست‌های توسعه و تکامل جمهوری اسلامی برای مرحله زمانی کوتاه مدت (دوساله)، میان‌مدت (۸ تا ۱۲ ساله) و درازمدت (۱۲ تا ۱۶ ساله) آماده و تدوین کردند. او همچنین در تدوین پیش‌نویس قانون اساسی نقش به‌سزایی داشت و به عنوان منتخب مردم به مجلس اول هم راه پیدا کرد و ریاست سنی آن مجلس را هم برعهده گرفت. در ادامه کار مجلس اول یدالله سحابی به همراه به همراه مهدی بازرگان، کاظم سامی و علی‌اکبر معین‌فر نامه‌ای اعتراض‌آمیز در اعتراض به توهین و تهدید، اخلالگری در اجتماعات، سانسور و محرومیت در صدا و سیما و توقیف روزنامه‌های آزاد اعلام کرد در جلسات مجلس شرکت نخواهند کرد که با اتهام ارتباط اعضای نهضت آزادی با گروه‌های محارب و اهانت به حزب‌الله از سوی هاشمی رفسنجانی رئیس مجلس وقت مواجه شد. این مسئله سرآغاز دوری هرچه بیشتر اعضای نهضت آزادی از قدرت و قرارگرفتن آن‌ها در مقام اپوزیسیون شد. در سال ۱۳۶۵ یدالله سحابی همراه با مهندس بازرگان نامه‌ای به آیت‌الله خمینی نوشت و در آن مخالفت خود را با ادامه جنگ ایران و عراق اعلام کرد. یدالله سحابی در سال‌های پس از جنگ و دوران اصلاحات هم به فعالیت سیاسی خود ادامه داد. مهم‌ترین اقدامات سحابی در این سال‌ها تحصن او در سال 1379 در اعتراض به دستگیری عزت‌‍‌الله سحابی و اعضای نهضت آزادی بود. او همچنین پس از به وقوع پیوستن سلسله حوادث سیاسی اواسط و اواخر دهه هفتاد در نامه‌ای به آیت‌الله خامنه‌ای از او خواست: «قبل از هر چیز از جنابعالی می‌خواهم دستور دهید عاملان جنایات حمله به کوی دانشگاه معرفی شوند و آن‌ها را به میز محاکمه بکشانند.» این نامه در روزنامه نشاط انتشار یافت و مدتی پس از انتشار این نامه، این روزنامه توقیف شد. یدالله سحابی که از هفدهم فروردین ۱۳۸۱ در پی خون‌ریزی مغزی و کهولت سن در بیمارستان جم تهران بستری شده بود سرانجام در ساعت ۶:۳۰ صبح روز جمعه ۲۳ فروردین‌ماه در حالی درگذشت که اکثر همفکران او به قید وثیقه آزاد شده بودند. بدین ترتیب بیش از ۹ دهه زندگی و تأثیرگذاری وی که شامل عضویت شورای مرکزی جبهه ملی، عضو شورای مرکزی نهضت مقاومت ملی، از موسسین نهضت آزادی ایران، عضو شورای عالی فرهنگ، تأسیس دانشسرای مستقل تعلیمات دینی، ریاست اداره فرهنگ تهران، وزیر مشاور دولت موقت، همکاری در تدوین پیش نویس قانون اساسی، عضو شورای انقلاب، رئیس سنی دوره اول مجلس شورای اسلامی، ازمؤسسین شرکت سهامی انتشار و… که در عرصه‌های مختلف علمی، فرهنگی، سیاسی و اجتماعی ایران بود پایان یافت و پیکر ایشان در امامزاده عبدالله شهر ری به خاک سپرده شد.