Cao Xuân Hạo sinh ngày 30 tháng 7 năm 1930 tại Hà Nội[1]. Cha ông, Cao Xuân Huy, cũng là một học giả nổi tiếng. Ông nội ông là Cao Xuân Tiếu. Dòng họ Cao Xuân của ông (Diễn Châu, Nghệ An) có nhiều danh sĩ. Từ nhỏ, ông đã có giai thoại tự học nghe, nói và viết thành thạo tiếng Pháp chỉ từ việc chơi với một người bạn Pháp. Ông từng làm giảng viên ngôn ngữ học, khi đó ông đảm nhận phần lớn công việc dịch sách và hiệu đính các sách dịch tại bộ môn ngôn ngữ học, tại Đại học Tổng hợp Hà Nội. Ông được biết đến với tư cách nhà ngôn ngữ học và dịch giả, và là thành viên Hội Nhà văn Việt Nam. Giáo sư Cao Xuân Hạo đã được trao tặng Giải thưởng về dịch thuật năm 1985 của Hội Nhà văn Việt Nam.

Ông mất lúc 19h 40 phút ngày 16 tháng 10 năm 2007 tại Bệnh viện Thống Nhất, Thành phố Hồ Chí Minh sau hai tuần nằm bệnh do một cơn đột quỵ.