Nguyễn Duy Trinh, sinh ngày 15 tháng 7 năm 1910 trong một gia đình nông dân tại xã Nghi Thọ, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.

Năm 1922, Nguyễn Duy Trinh được gia đình cho theo học tại Trường Quốc học Vinh. Năm 1924, ông là học trò của thầy giáo Trần Phú.

Năm 1925, ông đã tham gia phong trào học sinh đòi tự do hoạt động chính trị tại thành phố Vinh. Năm sau, ông gia nhập Tân Việt Cách mạng đảng và được phái vào Sài Gòn hoạt động. Tại đây ông bị bắt và bị kết án 18 tháng tù. hết hạn tù, ông bị chính quyền trục xuất về miền Trung. Tại quê nhà ông gia nhập Đảng Cộng sản Đông Dương.

Thời kỳ 1930 - 1931, ông lại bị bắt và bị đày ra Côn Đảo, sau chuyển về Kon Tum. Tại đây, năm 1941, ông cùng một số bạn tù vượt ngục nhưng bị bắt lại.

Tại Đại hội Đảng lần thứ II (1951), ông được bầu vào Ban Chấp hành Trung ương Đảng, và đến tháng 8 năm 1955 đảm nhiệm chức vụ Bí thư TƯ Đảng. Ông là uỷ viên Bộ chính trị Trung ương Đảng suốt từ năm 1956 đến năm 1982. Tại Đại hội Đảng lần thứ V (1982) ông được bầu vào Ban Chấp hành Trung ương Đảng cho đến khi mất.[1]

Ông từng đảm nhiệm các chức vụ: Chánh Văn phòng Trung ương Đảng (cuối năm 1954), Bộ trưởng Phủ Thủ tướng (1958), Chủ nhiệm Uỷ ban Khoa học Nhà nước (1963 - 1965)[2] và là Phó Thủ tướng kiêm Bộ trưởng Bộ Ngoại giao lâu nhất Việt Nam (1965 - 1980)[3]. Chính trong thời gian đó, Việt Nam đàm phán và ký kết Hiệp định Paris về kết thúc chiến tranh Việt Nam. Sau khi Việt Nam hoàn toàn thống nhất, tiến hành công cuộc tái thiết sau hơn 30 năm bị tàn phá bởi các cuộc chiến tranh; vừa tranh thủ sự hỗ trợ của các nước xã hội chủ nghĩa và cộng đồng thế giới, vừa đấu tranh chống bao vây cấm vận. Chính trong thời kỳ đó, Việt Nam đã chính thức trở thành thành viên của Liên Hợp Quốc.

Sau khi thôi giữ chức Bộ trưởng Bộ Ngoại giao (năm 1980)[4] ông tham gia vào Ban nghiên cứu chiến lược kinh tế-xã hội của TƯ Đảng và Chính phủ (1982).

Ông còn là Đại biểu Quốc hội Việt Nam suốt từ khóa I đến khóa VII.