30. 01. 1927 yılında burjuva bir ailenin çocuğu olarak, Stockholm 'de dünyaya geldi. Babası Hollanda kökenli olan ve bir sigorta şirketinde müdür olan Palme 'nin annesi ise, Baltık-Alman kökenli aristokrasiye mensup bir ailenin kızıdır. Palme çocukluğunu Stockholm 'de geçirdi ve liseyi 17 yaşında burada bitirdi. Palme hukuk eğitimine Amerika'da (1947-48) başladı ve Stockholm 'de bu eğitimini tamamladı (1949-51). Eğitimi esnasında sosyal demokrasiyle tanıştı, bu sayede toplumun yoksul kesimine karşı ilgisi arttı. Hem ilgisi hem de eski bir liberal milletvekili olan büyükbabasının etkisiyle politikaya atıldı.

Palme, Stockholm 'deki eğitimi esnasında radikal öğrenci grupları arasında tanınan biri haline geldi. Mezun olduğu yıl, İsveç Öğrenci Birliği 'nin başkanlığını üstlendi. Dönemin Başbakanı Erlander tarafından farkedilen Palme, Sosyal Demokrat Partisi 'nin raportörlüğüne getirildi. Bundan sonraki yıllarda Palme' nin politik hayatı üzerinde, Erlander' in büyük etkisi olmuştur. Palme, parti içindeki çalışmalarına partinin gençlik kolları üyesi olarak devam etti (1955-61). Palme, tıpkı idolü Erlander gibi sosyal refah devleti için çalıştı. 1957 yılında parlamentonun en genç milletvekili ünvanını aldı. Henüz 33 yaşında iken, özel görevler bakanı olarak tayin edildi. 1965 'te Ulaşım ve Posta Bakanlığını, 1967'de ise Eğitim ve Kültür Bakanlığını üstlendi. Eğitim alanında yaptığı reformlardan ötürü Erlander 'in vazgeçilmezlerinden biri olmayı başardı.

İç politikada başarılı çalışmalarına karşın dış politikada halkını memnun edemedi. Sosyal Demokrat Parti yönetim üyesi olan Palme, Amerika 'nın Viyetnam 'a savaş ilan etmesine açıkça karşı çıktı. Viyetnam 'ı desteklediğini ilan etmesi üzerine Amerika tarafından protesto edildi. Politikayla bu kadar içli dışlı olmasına rağmen Palme 1967'de bir porno filmde rol aldı, ancak bu durum politik kariyerini etkilemedi. Takvimler 1969'u gösterdiğinde Palme istifa eden Erlander 'in yerine partisinin genel başkanı ve ülkesinin başbakanı oldu.

Palme başbakanlığı süresince Erlander 'in sosyal reform politikasını tutarlı bir biçimde uyguladı. Sınıf farkı bulunmayan bir toplum oluşturmayı hedefliyordu. Ancak bu hedefinin önünde halk arasında sürekli artmakta olan bürokrasi vardı. İyi kazananlar kendilerine yüklenen fazla vergileri reddediyorlardı. Bu durum ülkenin ekonomik bunalıma girmesine neden oldu. Bu ekonomik bunalımın ABD ile ters düşülen dönemlere denk gelmesi ne kadar şüphe uyandırıcı olsa da bu konuda somut deliller bulunamamıştır. Palme 'nin dış politikada sosyalist devletlerle politik ve ekonomik ilişkileri arttırması ABD ile olan gerginliği tırmandırdı. 1973 seçimlerinde muhafazakarlarla başabaş kalan Palme komünistlerle birlikte hükümet kurdu. 1976'da yapılan genel seçimlerde nükleer santrallere karşı çıktığından dolayı 1932'den beri ilk kez muhalefete düştü. Merkez sağın lideri Thorbjörn Falldin yeni başbakan oldu. İç politikada aldığı yenilgiden sonra Palme kendini dış politikaya adadı.

1976 yılında, Sosyalist Enternasyonalin başkan yardımcılığını yürüttü. Birleşmiş Milletler'in temsilcisi olarak İran-Irak Savaşı 'nın arabuluculuk görevini üstlendi. (1980) Ancak, başarılı olamadı. Doğu ve Batı arasındaki tarafsız tutumuyla uluslararası saygınlık kazandı. Kuzey-Güney Komisyonu üyesi olarak, bütün dünyadaki insan hakları ihlallerine karşı mücadele etti. Birleşmiş Milletler Silahsızlanma ve Güvenlik Bağımsız Komisyonu Başkanı olarak bütün Avrupa' da nükleer silahlardan arınmış bir bölgenin oluşturulmasını önerdi. Aynı tarihte Sosyal Demokratlar, ekonomik politikaları yüzünden başarısız olan hükümetin yerine geçtiler.

1985'te komünistlerle koalisyon yaparak tekrar seçildiler. Palme ekonomide kalkınma kaydederek, işsizliği %3'ün altına indirdi. Bütün bu olumlu gelişmelere rağmen Palme ve karısı Lisbet sinema çıkışı sokağın ortasında bilinmeyen biri tarafından, 59 yaşında vurularak öldürüldü. Soruşturmanın uzatılması failin bulunmasını önledi. Yerine aynı partiden arkadaşı olan Ingwar Carlsson geçti.