孝孺年幼时十分机警敏捷，两眼炯炯有神，每天读书超过一寸厚。乡亲们称他为"小韩愈" 。成年后跟着宋濂学习，宋濂的门生中的知名文人都不及他。就连前辈的胡翰，苏伯衡也自认不如。

洪武十五年(1382年)，因当时的大儒吴沉、揭枢两人的极力的推荐，方孝孺被皇帝朱元璋召见。洪武皇帝朱元璋十分欣赏方孝孺的举止端庄严肃，于是他对自己的皇太子朱标说："这是一个品行端庄的人才，你应当一直用他到老。"

方孝孺后来被仇家连带举发，官府中人将他逮捕后押送到京。皇帝朱元璋在案卷上看到方孝孺的名字，说这个人不是坏人，于是他便释放了他 。

洪武二十五年(1392年)，又因为别人的推荐被召到宫廷。朱元璋说："现在还不是任用方孝孺的时候。"授予其汉中教授之职，每天给众儒学生员讲学，毫不倦怠 。

蜀献王朱椿听说方孝孺的贤名，聘请他当世子的教师。他每次见面，就向世子陈说道德。蜀献王以特殊的礼遇表示对他的敬重，把他读书的庐舍命名为"正学" 。

朱棣起兵前，谋士姚广孝对他说：“朝中有个叫方孝孺的，学问很高，而且很有德操，将来殿下夺取天下，他一定不肯归附，不过殿下千万不要杀他，杀了他，天下读书人的种子就灭绝了。”朱棣颔首答应。

朱棣占领南京后，方孝孺果然不肯归附，朱棣于是将其投入狱中。几天后，朱棣准备正式登基，让方孝孺为他拟写登基的文告，方孝孺坚决不从，朱棣派方孝孺的学生廖镛、廖铭二人前去劝说，反遭一顿痛斥。

无奈之下，朱棣只好派人强行押解方孝孺上殿。方孝孺当时穿着一身丧服，在大殿上嚎啕不已。

朱棣命卫士强行撕去方孝孺的丧服，换上朝服，之后强压怒火，亲自劝解方孝孺说：“先生不要难过了！朕本来是要效法周公辅佐成王的。”

方孝孺立即反问道：“成王在哪里？”朱棣说：“他自焚死了。”方孝孺又问：“为什么不立成王的儿子即位？”朱棣说：“国家要依赖年长的君主来治理。”

方孝孺再问：“那为什么不立成王的弟弟为帝？”朱棣语塞，只好说：“这是朕的家事，先生不必过多操劳。”

朱棣让左右将纸笔递给方孝孺，说：“诏天下草，非先生不可。”方孝孺接过纸笔，挥毫写下“燕贼篡位”四个大字，然后把笔一扔，大声道：“死即死，诏不可草。”

朱棣见方孝孺不合作，便以诛九族相威胁，方孝孺愤然道：“便十族又如何！”朱棣大怒，命人将方孝孺的嘴豁开，从嘴角一直割到耳朵。

方孝孺满脸是血，仍旧痛骂不绝。朱棣厉声道：“岂能让你如此痛快地死，当灭你十族！”

方孝孺十族共被杀八百七十三人，都是当着方孝孺的面杀的，每杀一人，监斩官都要问他是否回心转意，方孝孺强忍悲痛，始终不肯屈服。

方孝孺更是被凌迟处死，然后曝尸街头示众，余怒未消的朱棣下旨，任何人不得为方孝孺收尸。

方孝孺有位兄长方孝闻，他致力学问，举止淳厚，先于方孝孺去世。弟弟方孝友与方孝孺一同赴刑场，也赋诗一首而死。妻子郑氏及两个儿子中宪、中愈事先自缢身亡，两个女儿跳进秦淮河溺死。