Ο Κωστής Παλαμάς κατάγεται από τη μεγάλη μεσολογγίτικη γενιά των Παλαμάδων.
Πρόγονοί του υπήρξαν λόγιοι, σχολάρχες και αγωνιστές.
Γεννήθηκε στην Πάτρα στις 13 Ιανουαρίου 1859, όπου υπηρετούσε τότε ο πατέρας του και εκεί εγκαταστάθηκε η οικογένειά του.
Γονείς του ήταν ο Μιχαήλ Παλαμάς, δικαστικός, και η Πηνελόπη Πεταλά. Αδελφοί του ο Χρήστος και ο Νίκος. Μετά τον εντός δύο μηνών θάνατο των γονέων τους, ο μικρότερος γιος μεγάλωσε στο σπίτι της αδελφής της μητέρας του, συζύγου του εμπόρου Διονυσίου Καρούσου στην Τεργέστη, όπου σπούδασε πολιτικός μηχανικός.
Ο Κωστής, μαζί με τον αδελφό του Χρήστο, εγκαταστάθηκε στο Μεσολόγγι το 1866, στο σπίτι του σχολάρχη Δημητρίου Παλαμά, αδελφού του πατέρα του, όπου πέρασε τα παιδικά και εφηβικά του χρόνια.
Το γεγονός της ορφάνιας το αισθανόταν ως στίγμα σε όλη την παιδική και εφηβική του ζωή. Μόνη του παρηγοριά ο στίχος, το διάβασμα, τα ερωτικά ειδύλλια: η Μαρία, η Ιουλία, η Ευανθία, η Μικρούλα, η Λευκή. Πρόσφατες μελέτες αποδεικνύουν πως η Λευκή των εφηβικών χρόνων δεν είναι άλλη από τη Μαρία Βάλβη με την οποία παντρεύτηκαν το 1877.
Με την εγκατάστασή του στην Αθήνα το 1875, γράφηκε στη Νομική Σχολή του Πανεπιστημίου Αθηνών, αλλά δεν επεράτωσε τις σπουδές του, επειδή πολύ νωρίς διαπίστωσε πως η ποίηση δεν ήταν για εκείνον «το πάρεργο, αλλά το έργο και μόνο».
Το 1880 υπηρέτησε οικειοθελώς στον ελληνικό στρατό, παρ’ όλο που είχε δικαίωμα απαλλαγής ως ορφανός πατρός και μητρός. Με τη Μαρία Βάλβη, που καταγόταν από οικογένεια πολιτικών, απέκτησαν τρία παιδιά: τη Ναυσικά, τον Λέανδρο και τον Άλκη, ο οποίος πέθανε σε ηλικία 4 ετών. Από το 1897 έως το 1928 υπηρέτησε ως γεν. γραμματέας του Πανεπιστημίου Αθηνών. Το 1926 διορίστηκε αριστίνδην μέλος της Ακαδημίας Αθηνών και το 1930 εξελέγη Πρόεδρος του Ιδρύματος.
Πέθανε στις 27 Φεβρουαρίου 1943 κατά τη διάρκεια της Κατοχής.
Την εξόδιο πομπή ακολούθησε σύσσωμος ο αθηναϊκός λαός.
Η κηδεία του υπήρξε μια από τις μεγαλύτερες αντικατοχικές και εθνικές εξάρσεις, που στερέωσαν την πίστη του λαού για την απελευθέρωση.
Στο φέρετρό του εκείνη την ώρα «ακουμπούσε» όλη η Ελλάδα, κατά την προσφυή διερμήνευση του αισθήματος του ελληνικού λαού από τον Άγγελο Σικελιανό.
