Sultan kethüdalarından Hacı Seyyid İbrâhim Ağa'nın oğludur. Çocukluk dönemine dair bilgiler olmamakla birlikte, havas bir ailede yetiştiği için hususi hocalardan ders almış ve muhitindeki mahalle mektebinde temel dinî bilgileri öğrenmiş olmalıdır. Osmanlı kalemiyesinin geleneği üzerine, 1826 yılında Bâb-ı Defterî Mektupçu Kalemi'nde memuriyete ilk adımı attı. İlk görevinde "çıraklık" olarak adlandırılan bir tür stajyerlik dönemi geçirerek bilgi, beceri ve donanımını arttırıp geliştirdi. Atandığı memuriyetler vesilesiyle Tahran'da Farsça öğrendi, Fars şiir ve edebiyatına ilgi duydu. Berlin'de Almanca öğrenerek dış politika ve diplomasi alanında donanımını arttırdı; Avrupa'daki çeşitli ülkelerde özellikle Batı eğitim zihniyet ve felsefesi ile bu düzene ilişkin uygulamaları yerinde gözlemledi.

1847'ye kadar sırasıyla Cerîde Nezareti Bâb-ı Defterî başkâtibi, Osmanlı-İran (Tahran) elçiliği sır kâtibi ve tercümanı, Sadaret Mektupçu Kalemi memuru, Osmanlı-İran (Tahran) elçisi, Takvîm-i Vekâyi'  Farsça mütercimi, önce Mısır sonra Musul ve Cizre bölgelerine özel memuriyetle uzlaşmacı/müfettiş olarak görevlendirilmiştir.

Ahmed Kemal Efendi'nin maarif alanındaki ilk memuriyeti Mekâtib-i Umûmiye Nezareti'nin kuruluşuyla birlikte 3 Ocak 1847 tarihinde başlayan nazır muavinliğidir. 25 Aralık 1847'de ise Mekâtib-i Umûmiye nazırlığına atanmış, bu görevi Mayıs 1854'e kadar sürmüştür. Bu görevdeyken Osmanlı maarifinin modernleşmesi anlamında ilk sayılan ve daha sonraki dönemlere örnek teşkil eden pek çok uygulamaya imza atmıştır. Özellikle sivil rüştiye mekteplerinin Batılı usullere göre kurulup yapılandırılmasında ve yaygınlaştırılmasında gösterdiği çabalar önemli bulunmuştur. 1851 yılında açılan ve Osmanlı Bilimler Akademisi olarak bilinen Encümen-i Dâniş'in kurucu ve daimi üyeleri arasında yer almıştır. Bunun yanında Fransız Bilimler Akademisi Société Asiatique'e üye seçilmesi, onun Fransa'da da tanınan ve itimat edilen bir âlim-bürokrat olduğunu göstermektedir.

Uzun yıllar eğitim alanında görev yapıktan sonra 1854 yılında Osmanlı-Berlin ortaelçiliğine atanmıştır. Üç buçuk yıl kadar süren bu görevin ardından 1857-59 yılları arasında özel müfettiş olarak Bosna-Hersek bölgesine tayin edilmiştir. İstanbul'a dönüşünde ise şehzadelerin ders nazırlığı, Meclis-i Âlî-yi Tanzimat üyeliği ve Harem-i Hümâyun Masârifat nazırlığı gibi yüksek görevlere terfi ettirilmiştir. İlk defa 24 Kasım 1861 tarihinde atandığı Maârif-i Umûmiye nazırlığı görevini 18 Kasım 1862 tarihine kadar sürdürmüştür. Sonraki memuriyet hayatında farklı alanlarda bazı görevler üstlenmiş olsa da çoğunlukla maarif alanındaki görevleriyle Osmanlı'da modern eğitim politikalarının üretilmesi ve uygulanmasında ciddi rol oynamıştır. 1862-1865 yılları arasında Meclis-i Vâlâ-yı Ahkâm-ı Adliye üyeliği ve 1865-1867 tarihleri arasında ikinci defa Maarif nazırlığı görevlerini üstlenmiştir. Maarif nazırlığı sırasında kısa bir süreliğine Osmanlı Devleti'ni temsilen Belçika'da bulunmuştur. Akabinde vekâleten Evkaf-ı Hümâyun nazırlığına ve Meclis-i Vâlâ-yı Ahkâm-ı Adliye üyeliğine (ikinci defa) atanmıştır. 5 Mart 1868 tarihinde Şûrâ-yı Devlet üyeliğine ilk defa tayin edilerek burada Maarif Dairesi başkanlığını yürütmüştür. Onun başkanlığındaki Maarif Dairesi, eğitimin farklı alanlarında oldukça önemli politikalar üretmekle birlikte Türk eğitim tarihinin en önemli hukukî düzenlemelerinden biri olan Maârif-i Umûmiye Nizamnamesi'ni hazırlayanlar arasında yer almıştır. Söz konusu nizamname Tanzimat'tan Cumhuriyet'e Türk eğitim sisteminin modern/Batılı çatısını oluşturan düzenleme olmuştur. 9 Ağustos 1870'te, vezirlik (paşa) rütbesiyle İran şahına mihmandar olarak Bağdat'a gitmiştir. 1870-78 yılları arasındaki süreçte iki defa Evkaf nazırlığına, dört defa Maarif nazırlığına, iki defa da Şûrâ-yı Devlet üyeliğine tayin edilmiştir. 11 Ocak 1878'de Meclis-i Âyan üyeliği ve 9 Haziran 1878'de Sultan II. Abdülhamid'in hanedan hizmeti nazırlığına atanmış olup bu son görevleri 1887 yılında vuku bulan vefatına kadar uhdesinde kalmıştır (bk. Abdülhamid II).

Ahmed Kemal Paşa hayatı boyunca maliye, idare, yönetim, eğitim, hukuk, denetim, diplomasi gibi çok çeşitli alanlarda hizmet etmiş Tanzimat dönemi kudretli paşalar neslinin özgün örneklerinden biridir. Osmanlı maarifinin yenileşmesindeki hizmetleri her ne kadar eğitim tarihi yazımında fazla vurgulanmasa da oldukça büyüktür. Paşa, nazırlığı sırasında, yeni eğitim sisteminin kademelenmesine, Avrupa'dan modern eğitim materyallerinin getirilmesine, taşrada yeni mekteplerin açılmasına ve böylece yaygınlaşmada, eğitimin bürokratik alt yapısının teşekkülüne öncülük etmiştir. Özellikle Fransa'dan hayli etkilenilerek, onları da desteği ile, Mekteb-i Sultânî'nin kurulması ve Maârif-i Umûmiye Nizamnamesi'nin hazırlanmasındaki emekleri büyüktür. Paşanın Müntehabât-ı Şehnâme, Fârisî Tekellüm Risalesi, Ta'lîm-i Fârisî adlı eserleri ve bazı şiirleri ile tarih manzumeleri ve takrizleri de vardır. İlmî birikimi, irfanî yetenekleri, edip ve şair nitelikleriyle Tanzimat döneminin cevval bir aydın, bürokrat ve devlet adamı olarak eğitim tarihinin önde gelen simalarından biridir.