Родился 12 ноября 1866 г. в деревне Цуйхэн уезда Сяньшань (ныне Чжуншань) в провинции Гуандун, недалеко от г. Кантона (Гуанчжоу) в крестьянской семье.
В Китае известен под именами Сунь Вэнь и Сунь Чжуншань, в Японии - под псевдонимом Накаяма, в других странах - Сунь Ятсен.
Благодаря своему старшему брату, перебравшемуся до этого на Гавайи (ввиду тяжелого материального положения в семье) и занимавшемуся земледелием, животноводством и торговлей на острове Мауи, Сунь Ятсен смог учиться в английской миссионерской школе в Гонолулу, которую закончил в 1881 г. с отличием.
В 1883 г. вернулся в Китай, затем уехал в Гонконг (колония Великобритании), где в 1892 г. окончил медицинский институт. Некоторое время занимался медицинской практикой в Макао (в то время колония Португалии). В этот период познакомился с членами тайных политических обществ, выступающих за свержение династии Цин.
Первоначально Сунь Ятсен был сторонником проведения в Китае либеральных реформ. В частности, он сформулировал ряд мер по улучшению ситуации в стране (развитие транспортной инфраструктуры, улучшение сферы образования, распределение государственных дотаций в сельское хозяйство и т.п.). В 1894 г. из Макао он совершил поездку в Северный Китай, где попытался изложить свою программу модернизации маньчжурскому наместнику Ли Хунчжану, а затем на Гавайи, для того чтобы собрать финансовые средства на революционную борьбу.
В том же году он создал подпольную организацию Союз возрождения Китая (Сичжунхуэй), целью которой стало свержение маньчжурской династии. В 1895 г., после поражения Китая в китайско-японской войне, Сунь Ятсен предпринял первую попытку организации восстания в г. Кантоне (Гуанчжоу), после ее провала он был вынужден эмигрировать в Японию, затем в США и Великобританию.
В 1905 г., находясь в Японии, на базе нескольких антиманьчжурских организаций им была создана новая революционная организация - Объединенный союз (Тунмэнхуэй). В 1895-1911 гг. революционные организации под руководством Сунь Ятсена провели десять вооруженных восстаний против династии Цин. Вспыхнувшая 10 октября 1911 г. в городе Учане Синьханская революция завершилась провозглашением 1 января 1912 г. Китайской республики.
В декабре 1911 г., когда Сунь Ятсен вернулся из эмиграции, он был избран президентом республики (вступил в должность 1 января 1912 г.). За время пребывания на этом посту он провел ряд демократических реформ. Была провозглашена свобода печати и собраний, отменены телесные наказания, пресечена спекуляция рисом. Однако 13 февраля того же года он оставил пост под давлением командующего императорской армии Юань Шикая, который вскоре был избран президентом Китайской Республики (после низложением императорской власти 12 февраля 1912 г.)
В 1912 г. Сунь Ятсен основал Национальную партию (Гоминьдан). Эта партия была создана в результате слияния нескольких революционных организаций, ставивших целью свержение маньчжурской династии и возведение на трон императора китайской национальности. Сунь Ятсен преобразовал эти общества в политическое движение, целями которого стали создание республиканского Китая, распространение демократии и установление экономического строя социалистического типа. Основу идеологии этого движения составляли национализм, народовластие и народное благосостояние, получившие название "три народных принципа".
После того как президент Юань Шикай подавил открытую оппозицию (в рядах которой были представители партии Гоминьдан), революционеры вновь ушли в подполье. Сунь Ятсен бежал в Японию.
После смерти Юань Шикая в 1916 г. Китай был раздроблен на отдельные провинции и районы, находящиеся под контролем различных милитаристских группировок. Сунь Ятсен, вернувшийся из Японии в 1917 г., возглавил правительство Южного Китая, куда входили представители юньнаньских, гуансийских и сычуаньских милитаристов. Однако уже в 1918 г. он покинул этот пост.
Большое влияние на взгляды Сунь Ятсена оказала победа Октябрьской революции в России. Ознакомившись с советским опытом, Сунь Ятсен пришел к убеждению, что народные массы играют важную роль в революционном движении. В 1923 г. Сунь Ятсен создал Кантонское правительство и пригласил в Гуанчжоу группу советских военных и политических советников. Они оказали Китайской Республике помощь в создании революционных вооруженных сил, подготовке военных кадров и в реорганизации партии Гоминьдан.
В 1920-е гг. он развил учение "о трех народных принципах", дополнив его тремя тезисами - сотрудничество с коммунистами, поддержка рабочих и крестьян в их борьбе за широкую демократизацию всей общественной жизни Китая, союз с СССР.
11 марта 1925 г., за день до смерти, он написал послание Советскому Союзу, в котором выразил надежду на то, что "настанет день, когда свободный и независимый Китай пойдет рука об руку с Советским Союзом к светлому будущему человечества".
В 1949 г. ему был присвоен титул "отца нации". Сегодня Сунь Ятсен одинаково почитаем как на материковом Китае, так и на Тайване (Китайская Республика).
Его основные труды: "Три народных принципа" (1905), "Записки о китайской революции: программа строительства государства" (1918), "Программа строительства государства" из трех книг - "Духовное строительство", "Материальное строительство" и "Общественное строительство" (1919 г.), "Общая программа строительства государства", Конституция пяти властей (1924), "Основы национального возрождения" (1924).