Ông sinh ngày 10 tháng 9 năm 1910 tại Hà Nội. Quê quán ông ở làng Tử Nê, xã Tân Lãng huyện Lương Tài tỉnh Bắc Ninh.

Lúc trẻ, ông học ở trường Bưởi (nay là trường Trung học phổ thông Chu Văn An, Hà Nội) và trường Albert Sarraut (nay là trường Trung học Phổ thông Trần Phú - Hoàn Kiếm).

Năm 1925, ông bắt đầu viết văn khi còn học lớp nhất. Những bài văn đầu tiên là những bài từ khúc đăng Đông Pháp thời báo [1].

Năm 1932, ông thi đỗ Tú tài ban Triết học. Sau đó, ông theo học Đại học Luật, nhưng chỉ đến năm thứ hai thì bỏ học đi làm báo. Ông viết cho các báo Phong Hóa, Ngày Nay, Hà Nội báo...

Khoảng năm 1935, ông bắt đầu viết kịch. Và trong khoảng thời gian 10 năm sau đó, ông đã viết và cho in nhiều kịch. Ngoài ra, ông còn là người tổ chức kịch đoàn (ban kịch Tinh hoa), làm đạo diễn và thủ vai trong nhiều vở [2].

Năm 1937, ông làm Chủ nhiệm tờ Tinh hoa.

Năm 1939, ông cùng với các văn nghệ sĩ cùng chí hướng sáng tạo, gồm các nhà văn, nhà thơ: Phạm Văn Hạnh, Nguyễn Xuân Sanh, Nguyễn Lương Ngọc; họa sĩ Nguyễn Đỗ Cung và nhạc sĩ Nguyễn Xuân Khoát thành lập nhóm Xuân Thu nhã tập. Đến tháng 6 năm 1942, thì họ xuất bản được một tập sách có cùng tên là Xuân Thu nhã tập (do Xuân Thu thư lâu xuất bản), gồm một số bài thơ, văn xuôi triết lý và tuyên ngôn nghệ thuật của nhóm [3].

Năm 1941, Đoàn Phú Tứ và bài thơ "Màu thời gian" của ông được Hoài Thanh và Hoài Chân giới thiệu trong quyển Thi nhân Việt Nam (xuất bản năm 1942).

Sau Cách mạng tháng Tám (1945), ông hoạt động văn nghệ ở Thanh Hóa rồi Việt Bắc. Ông có chân trong tòa soạn tạp chí Văn nghệ, trong Ban chấp hành Đoàn Sân khấu Việt Nam và Hội Văn hóa Việt Nam.

Năm 1946, ông được bầu vào Quốc hội Việt Nam khóa I, nhưng sau đó đã từ nhiệm từ năm 1951[4]. Theo tài liệu, thì trong lúc làm đại biểu Quốc hội, ông đã viết thư gửi lên Chủ tịch Hồ Chí Minh để tố cáo Đại tá Trần Dụ Châu[5]. Sau đó, Hồ Chủ tịch đã ra lệnh điều tra làm rõ vụ việc, và Trần Dụ Châu đã bị Tòa án binh tối cao tuyên án tử hình năm 1950 vì tội tham nhũng. Năm 1951 ông cũng từ nhiệm Đại biểu Quốc hội.

Năm 1951-1954, ông dạy Đại học Văn khoa và một vài trường tư thục ở Hà Nội.

Sau khi hòa bình lập lại (1954), khoảng 20 năm cuối đời, ông tiếp tục viết và dịch (ký bút danh Tuấn Đô) được nhiều tác phẩm có giá trị.