Tyutchev sinh ở trang trại Ovstug, tỉnh Oryon (nay là Bryansk), trong một gia đình quý tộc đã sa sút; tuổi thơ ở Ovstug, tuổi trẻ ở Moskva. Từ bé ông đã được học với nhà thơ – dịch giả Semyon Egorovich Raich, được làm quen với những tác phẩm cổ điển của văn học Nga và thế giới. Năm 12 tuổi Tyutchev đã dịch được thơ của Horace một cách thông thạo. Năm 1819 ông vào học Đại học Quốc gia Moskva, đến năm 1821 đã nhận bằng tiến sĩ ngôn ngữ học. Từ năm 1822 làm việc ở Bộ Ngoại giao Nga, liên tục trong 22 năm sống ở Đức và Ý. Ông cưới vợ người Đức, kết bạn với Friedrich Wilhelm Joseph Schelling và Heinrich Heine, trở thành nhà thơ Nga đầu tiên dịch thơ của Heine ra tiếng Nga. Năm 1830 in một số bài thơ trên tạp chí Galateya nhưng thực sự nổi tiếng năm 1836, khi Puskin in 16 bài thơ của ông trên tạp chí Sovremennik (Người đương thời). Năm 1837 vợ ông mất, năm 1839 ông tái giá, người vợ thứ hai cũng là người Đức.

Năm 1854 ông in tập thơ đầu tiên, cũng trong năm này ông in những bài thơ về người tình Yelena Denisyeva - là một cô gái Nga dòng dõi quý tộc, trẻ hơn Fyodor Tyutchev 23 tuổi, mối "tình cuối" của nhà thơ. Mối tình của họ trở thành vụ tai tiếng trong giới thượng lưu Sankt-Peterburg vì Fyodor Tyutchev đã có gia đình. Trong khi đó mọi lời buộc tội của người đời hầu như lại dồn hết cho một mình Yelena gánh chịu. Bất chấp sự ruồng bỏ của gia đình và sự gièm pha của xã hội, Elena đã yêu nhà thơ vô tư và quên mình, say đắm và cuồng nhiệt. Cuộc tình "bất hợp pháp" của họ kéo dài 14 năm với ba đứa con. Yelena chết vì bệnh lao phổi khi mới 38 tuổi.

Tyutchev là nhà thơ trữ tình giàu chất triết lý nhất của Nga thế kỷ 19. Thơ ông nói nhiều đến cái vô biên, ngợi ca thiên nhiên và cảm nhận tâm linh của vũ trụ. Trong thơ Tyutchev con người và thiên nhiên hoà quyện. Thế giới trong mắt nhà thơ đầy vẻ huyền bí. Ẩn sau ban ngày là bóng đêm, đi theo cuộc sống là cái chết, đồng hành với tình yêu là sự huỷ diệt. Đỉnh cao thơ trữ tình của ông là tập thơ về người tình Yelena Denisyeva, người đã yêu ông đến quên mình, đã mang đến cho cuộc đời ông nhiều phút giây hạnh phúc và cũng không ít đau khổ. Chính sự đau khổ và hối hận, những tiếc nuối muộn màng, cảm giác bất lực cũng như sự hy vọng ở cuộc đời – tất cả đã hoà quyện lại tạo nên "tập thơ Denisieva" nổi tiếng của ông. Fyodor Tyutchev mất tại Tsaskoye Selo (Hoàng Thôn), ngoại ô Sankt-Peterburg.