中国共产党创建时期的重要领导人之一，著名的政治活动家、宣传家、青年运动领袖。祖籍武进县小河乡石桥恽家村，生于湖北武昌。1913年考入武昌中华大学预科班，1915年转入本科中国哲学门。在校组织互助社，团结了一批砥砺品行、献身社会的有志青年。1918年大学毕业，受聘担任中华大学中学部主任。“五四”运动时，和林育南等一起领导武汉地区反帝反封建的斗争。1919年秋，加入李大钊在北京创建的少年中国学会。同年冬，辞去中华大学中学部工作，和几个青年朋友，在武昌创办利群书社，次年2月开业，作为传播新文化新思想的基地。1921年7月在湖北黄冈成立共存社，确立了对马克思主义的信仰，同年加入中国共产党。1920——1923年，先后在安徽宣城省立第四师范学校、四川泸州川南师范学校、成都高等师范学校任教，传播革命火种。

　　1923年8月，出席中国社会主义青年团第二次全国代表大会，被选为团中央执行委员，负责团的宣传工作，一面在上海大学执教，一面主编团中央机关刊物《中国青年》。《中国青年》从创刊到1927年共出版156期，他为该刊撰文100多篇，这些文章与读者息息相通，深受赞赏并被广泛传播，《中国青年》也成为青年的良师益友。

　　1924年1月实行国共合作，他和毛泽东、向警予、邓中夏等参加中国国民党上海执行部工作，任宣传部秘书并主编《新建设》杂志。1926年1月，在广州召开的国民党第二次全国代表大会上，被选为国民党中央执行委员。5月，担任黄埔军校政治总教官兼任中共党团书记。领导党、团员，团结国民党左派，与国民党右派作斗争，在军校学生中享有崇高威望。1927年1月，主持中央军校武汉分校的日常工作。蒋介石发动“四·一二”政变时，他主持武汉军校师生举行讨蒋大会，愤怒谴责蒋介石的叛变行为。

　　在中共五大上，和瞿秋白、毛泽东、蔡和森等一起，批评陈独秀的右倾投降主义错误，当选为中央委员。参加“八一”南昌起义，任党的前敌委员会委员。10月，任广东省委常委、秘书长兼宣传部长。12月，参加广州起义，任广州苏维埃政府秘书长。广州起义失败后，在香港做中共秘密工作。1928年中共六大后，调回上海，先后担任中央组织部、宣传部秘书长。在中共六届二中全会上补选为中央委员。1930年2月，以中央代表身分出席中共福建省第二次代表会议。后在党刊《红旗》上连续撰文，支持毛泽东的以农村包围城市，最后夺取城市的观点，并最早批评中央负责人李立三的“左”倾错误，为此受到打击，被撤销中央宣传部秘书长职务，调任沪东区行动委员会书记。在逆境中坚持开展工人运动，对在“左”倾冒险主义影响下革命事业遭到不应有的损失，心情极其沉重。

　　同年5月6日不幸被捕，化名王作霖，被判刑5年，关押在漕河泾监狱，1931年2月转押南京中央军人监狱。在狱中，进行秘密宣传，鼓舞难友的革命斗志。正当党组织多方营救有希望提前释放时，党中央政治局委员顾顺章在武汉被捕，出卖了恽代英。蒋介石急令军法处处长王震南到狱中劝降，遭严正拒绝。4月29日中午被押到狱中菜园地边，他痛骂蒋介石屠杀爱国志士、献媚帝国主义的罪恶行径，高呼“打倒国民党!”“共产党万岁!”壮烈牺牲。