Родился 24 ноября (6 декабря н.с.) в Петербурге в семье богатого пензенского помещика. Детство его прошло в родовом имении отца. Большое влияние на развитие Огарева оказало чтение еще в отрочестве Пушкина и Рылеева.
С 1820 жил в Москве. К 1823 — 24 относится знакомство с Герценом, которое вскоре переросло в глубокую дружбу, скрепленную пережитой вместе личной трагедией (так они восприняли расправу царя над декабристами). За этим пришел и «день сознания своей дороги» — так Огарев назвал день их клятвы на Воробьевых горах (1827).
В 1830 поступает в Московский университет на математическое отделение на правах вольнослушателя, а в 1832 становится студентом юридического отделения. Вместе с Герценом поставил себе цель — организовать среди студентов тайное общество последователей декабристов, продолжателей их дела.
В 1934 был арестован и подвергнут девятимесячному одиночному тюремному заключению по делу «О лицах, певших в Москве пасквильные стихи» (поэма «Тюрьма», 1857 — 58).
В апреле 1835 под жандармским конвоем был доставлен в Пензу под надзор местных властей и наблюдение отца. В пензенской ссылке занимался философией, историей, естественным науками.
В 1838 ему была разрешена поездка в Пятигорск на лечение («Кавказские воды», 1860 — 61), где он познакомился с некоторыми декабристами, переведенными на Кавказ из Сибири. Особенно подружился с поэтом А. Одоевским.
После смерти отца получил в наследство большое помещичье хозяйство и начал хлопоты по освобождению от крепостной зависимости своих крестьян села Верхний Белоомут, занялся организацией фабрик для крестьян других своих имений, не имевших достаточного количества земель для ведения самостоятельного хозяйства. Эти планы не могли осуществиться в полном объеме в условиях самодержавного строя.
В феврале 1850 был арестован по обвинению в политическом и религиозном вольномыслии. Был освобожден, но с учреждением полицейского надзора. После смерти Николая 1 получил разрешение выехать за границу. Уезжает с женой в Лондон, где его ждет Герцен. В этом же году (1855) выходит первый сборник стихотворений поэта.
Вместе с Герценом руководил «Вольной русской типографией», издавал знаменитый «Колокол», сотрудничал в «Полярной звезде» и других революционных изданиях, вел организационную и пропагандистскую работу по созданию «Земли и воли» — первой в России нелегальной партии, которая ставила целью осуществление крестьянской революции.
В Лондоне Огарев продолжал заниматься литературным творчеством: выходят первые две части его поэмы «Юмор» и сборник «Стихотворения», позже «Свободные русские песни». Им были собраны и опубликованы «Думы» Рылеева. Свыше трехсот художественных и публицистических произведений было опубликовано им на страницах «Полярной звезды» и «Колокола».
Последние годы, после смерти Герцена, Огарев жил в нужде и одиночестве. Умер он 31 мая (12 июня н.с.) 1877 в небольшом английском городе Гринвич. В 1966 останки Огарева были перевезены в Москву и похоронены на Новодевичьем кладбище.