Nguyên danh của ông là Bùi Văn Dị, sinh ngày 28 tháng 3 năm Quý Tỵ (tức 17 tháng 5 năm 1833) trong một gia đình nho học tại làng Châu Cầu, nay thuộc phường Lương Khánh Thiện và phường Minh Khai (thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam. Cha ông là Bùi Văn Hy, đỗ Tú tài thời vua Minh Mạng.

Nối nghiệp nhà, Bùi Văn Dị đi học từ rất sớm. Sau khi đỗ Tú tài, khoa Ất Mão (1855), ông đỗ Cử nhân, nhưng mãi đến khoa Ất Sửu (1865) năm Tự Đức thứ 18 (1865), ông mới đỗ Phó bảng cùng với người em họ (con chú ruột) là Bùi Văn Quế.

Làm quan

Thi đỗ, Bùi Văn Dị được bổ làm Tri huyện Lang Tài, Việt Yên, Yên Dũng thuộc tỉnh Bắc Ninh rồi làm Án sát Ninh Bình. Sau đó, ông được triệu về kinh đô Huế, giữ chức Nội các sự vụ Thị lang bộ Lễ, tiếp theo là Tham tri bộ Lại. Khi quân Pháp đánh thành Hà Nội lần thứ nhất (1873), ông được cử ra đó lo việc chống ngăn.

Từ năm 1876 đến 1878, ông được cử làm Chánh sứ, dẫn đoàn sang nhà Thanh (Trung Quốc). Cuối năm 1878, ông lại được sung vào Nội các, lại được cử duyệt quyển thi Hội, thi Đình.

Năm 1881, ông nhận chức Quản lý Thương bạc sự vụ đại thần. Năm 1882, Pháp đánh thành Hà Nội lần thứ hai, ông dâng sớ xin quyết đánh trả, và được làm Phó Kinh lược sứ Bắc Kỳ.

Ở đất Bắc, Bùi Văn Dị đối đầu với đối phương một vài trận, nhưng nổi tiếng là trận Gia Lâm, ông đã cùng với Hoàng Tá Viêm, Trương Quang Đản, Nguyễn Cao, Trần Xuân Soạn cùng hợp quân để tập kích quân Pháp đang ấn ra ngoại vi Hà Nội vào ngày 19-20 tháng 2 âm lịch (27-28 tháng 3 năm 1883). Kết cục, phía đối phương chết và bị thương gần 30 quân, số lính còn lại phải kéo nhau xuống tàu rút chạy về cố thủ ở Đồn Thủy. Được tin cậy, ông được cử làm Tham tán quân thứ Bắc Ninh.

Năm 1883, triều đình nhà Nguyễn ký hòa ước với Pháp (Hòa ước Quý Mùi), ra lệnh ông và một số tướng lĩnh khác phải bãi binh. Ông buồn rầu, chán nản lấy cớ bệnh xin từ chối chức Tổng đốc Ninh – Thái (gần như cùng lúc Nguyễn Khuyến từ chức Tổng đốc Sơn-Hưng-Tuyên) và ở ẩn tại Thanh Hóa.

Đầu năm 1884, ông lại được triệu về triều làm giảng quan chuyên giảng sách cho vua Kiến Phúc và vua Hàm Nghi. Năm 1885, ông bị ốm phải đi dưỡng bệnh tại Hải Quật (Yên Định, Thanh Hóa). Đến năm 1887, ông lại được triệu vào kinh làm giảng quan cho vua Đồng Khánh, rồi dần đảm đương nhiều chức vụ khác.

Đến năm Thành Thái thứ nhất (1889), thì ông đã xin thôi giữ chức Thượng thư bộ Lễ, Thượng thư bộ Lại và Phụ chính đại thần, mà chỉ còn giữ chức Phụ đạo đại thần kiêm Phó Tổng tài Quốc sử quán. Cũng khoảng thời gian này, theo lời điều trần của ông, nhà vua sắc tứ cho ông đỗ Tiến sĩ, bởi khoa thi Hội năm Ất Sửu (1865) ông đã đỗ trúng cách vào hạng chính, lẽ ra phải là Tiến sĩ, nhưng không hiểu sao khi vào thi Đình, ông lại bị xếp xuống Phó bảng.

Kể từ đó, Bùi Văn Dị chuyên lo việc tổng duyệt bộ sách gồm 300 bài thơ vịnh sử của vua Tự Đức, công việc biên tập vừa hoàn thành thì ông cũng mất ngay khi còn tại chức vào ngày 22 tháng 9 năm 1895, thọ 62 tuổi.

Bùi Văn Dị là bạn thơ của vua Tự Đức, và của các danh sĩ đương thời như: Miên Trinh, Nguyễn Văn Siêu, Nguyễn Khuyến...