İstanbul'da dünyaya geldi. Nesebi Köprülü Mehmed Paşa'ya kadar dayanır. Ayasofya Rüştiyesi ve Mercan İdâdîsi'ni bitirdi. Tedrisatının yetersiz olduğunu  söyleyerek Mekteb-i Hukuk'u bıraktı ve kendi kendini yetiştirdi. II. Meşrutiyet'in ilanıyla birlikte Fecr-i Âtî edebî topluluğu içinde yer aldı. 1913 yılında Dârülfünun'da önce muallim sonra müderris sıfatıyla görev ifa etmeye başladı. 1919'da yazdığı Türk Edebiyatında İlk Mutasavvıflar adlı eseriyle Türkoloji merkezlerindeki ilim adamlarınca tanınır hale geldi. 1923'te İstanbul Dârüfünunu Edebiyat Şubesi (Fakültesi) reisi oldu. Bir yıl sonra Maarif Vekâleti müsteşarlığı görevine getirildi; bu görevi esnasında Türkiyat Enstitüsü'nün kurulmasına ön ayak oldu. Kısa süren müsteşarlık görevinin ardından Kasım 1924 tarihinde kurduğu enstitünün müdürlüğüne atandı (bk. Türkiyat Araştırmaları Enstitüsü). 1935'te Kars milletvekili olarak meclise girdi. Demokrat Parti'nin kuruluş yıllarına kadar aktif bir siyasî hayatı olmayan Köprülü'nün yeni partinin kurucuları arasında yer almasıyla birlikte Türkiye'deki demokrasi mücadelesinin en önde gelen savunucularından oldu. Demokrat Parti iktidarında Dışişleri bakanlığı görevini yürüttü. 1957'de partiden ayrıldı. Geçirdiği bir trafik kazası sonrasında hasta yatağından bir daha kalkamadı ve 1966 yılında vefat etti.

Eğitim hayatı rüştiye ile başladı. Hem kendi gayreti hem de İstanbul'daki ilmî muhitlerin varlığı sayesinde dil ve ilim vadisinde kayda değer bir ilerleme gösterdi. Daha idâdî yıllarında Farsça, Arapça ve Fransızca'dan istifade edebilmekteydi. Erken yaşlarından itibaren sosyolojiye ilgi duydu ve bu saha ile ilgili çalışmaları yakından takip etti. Bunun bir sonucu olarak Gustave le Bon'un Psychologie des foules isimli eserini, Rûhu'l-Cemâat (1909) ve yine aynı müellifin la Psychologie politique et la defense sociale adlı eserini de Rûh-ı Siyâset ve Müdâfaa-i İctimâiye adıyla tercüme etti (1911). Sosyal bilimlerin muhtelif şubelerine ait pek çok düşünürün klasik metinlerini çok erken yaşlarından itibaren okumaya başladı. Başta edebiyat olmak üzere bu ilim dallarının hemen hepsiyle (siyaset, hukuk, din, felsefe, sosyoloji, psikoloji, filoloji, iktisat) ilgilendi. Ziya Gökalp ile 1912 yılında tanışması ve onun Büyükada'daki haftalık sohbetlerine katılmasıyla düşünce seyrinin değişime uğradığı görülür. Öyle ki 1911'de Selanik merkezli Genç Kalemler dergisinin dilin sadeleşmesi meselesinde ileri sürdüğü görüşlere en güçlü itirazı gösterirken, bu tanışıklıktan sonra gerek düşünce dünyasında gerekse aktüel meselelerdeki dile getirdiği fikirlerin istikametinde önemli bir değişim meydana geldi.

Köprülü'nün ilmî kariyerindeki dönüm noktası da 1913 yılında rüştiye muallimliğinden Dârülfünun muallimliğine tayini ile gerçekleşti. Akademik nitelikli makalelerini bu yıldan itibaren yayımlamaya başladı. Atamanın hemen öncesinde bütün kariyeri boyunca takip edeceği usulî/metodik konuların yer aldığı "Türk Edebiyatı Tarihinde Usul" adlı makalesini kaleme aldı. Türkoloji dünyasına mensup yerli yabancı bütün ilim adamlarının dikkatini üzerine çektiği ve Türk tarihinin hangi yöntemle ele alınması gerektiğini ortaya koyduğu eserini ise 1919 yılında Türk Edebiyatında İlk Mutasavvıflar adıyla yayımladı. Birçok Türkolog eseri tebcil eden değerlendirmeler yayımladılar. Köprülü İlk Mutasavvıflar'la aslında yıkılmaya yüz tutmuş bir devlet ve toplumun kurucu unsurlarının neler olduğu meselesini araştırdı. Benzer bir etkiyi Millî Mücadele'nin sürdüğü dönemde neşrettiği "Anadolu'da İslamiyet" adlı çalışmasıyla da yaptı. Babinger'in aynı isimle tercüme edilen yazısına cevaben yazılan bu makale ile Anadolu'nun mistik tarihi yanında Anadolu'nun Türkleşmesi/Müslümanlaşması, tarikat oluşumlarının siyasete ve topluma etkisi gibi hayatî meseleler ele alınmıştır. Yine Millî Mücadele yıllarında ilk denemelerini yaptığı 1926 yılında da tamamlanmış halini neşrettiği Türk Edebiyatı Tarihi adlı eseriyle Türkler'in Türkistan'dan başlayıp Osmanlı dönemine gelinceye kadarki edebî ve kültürel serüvenini ilk defa bir bütün halinde incelemeyi denedi. Türkler'in tarihini bu ölçekte çalışma ameliyesi, yurt dışında dikkatlerin onun üzerine çevrilmesi sonucunu doğurmuş ve birçok uluslararası ilmî ve akademik kuruluş Köprülü'yü üyeleri arasına almak için davette bulunmuştur. Benzer bir yaklaşımla kaleme aldığı çalışması Les origines de l'Empire ottoman da ilk defa Sorbonne'da 1934 yılında verdiği konferanslar silsilesinin bir ürünü olarak ortaya çıktı; bu eser hemen ertesi yıl Fransızca olarak basılmıştır. Türkçe'ye ise Osmanlı Devleti'nin Kuruluşu adıyla çevrilen kitap aynı metodik yaklaşım içinde ancak 1959'da basılabilmiştir.

Köprülü'yü önemli kılan pek çok husustan belki de en önemlisi Türk tarihi araştırmalarında takip edilmesini teklif ettiği usul olmalıdır. O, bu yöntemle yerli ve yabancı araştırmacılara, Türkler'in tarihinin başlangıcından nihayetine kadarki tekâmülünü göstermiş oldu. Yani Türkistan'daki Türk topluluklarına ait siyasî, dinî, iktisadî, hukukî, toplumsal, kültürel vb. kısacası insanı ilgilendiren ve onu kuşatan hayatın her bir evresini göz ardı etmeden Osmanlı Türkleri'ne gelinceye kadarki bütün aşamaları bir devamlılık içinde, dünü bugüne, bugünü de yarına eklemleyerek Türk tarihinin bir kül (bütün) halinde ne şekilde incelenebileceğini ve on üç-on dört asırlık bir süreyi ihtiva eden Türk tarihinin zaman ve coğrafya dediğimiz yatay/dikey unsurlarını ihmal etmeyen bir yaklaşımın nasıl mümkün olabileceğini göstermeyi başarmış bir ilim adamıdır. Teklif ettiği yöntemin diğer bir unsuru Türk tarihini dünya tarihi/İslam tarihi içinde anlama ve anlamlandırma çabasıdır. Zira Türkler'in umumi tarihine bakıldığında dünya tarihi içinde oynadıkları rolün büyüklüğü hemen farkedilecektir. Bu bakımdan Türkler'e ilişkin malumat çoğalmadıkça başka bir ifade ile Türk tarihi araştırmaları artmadıkça genel cihan tarihi anlaşılamaz. Teklif ettiği bir başka yaklaşım, ele aldığı konuyu belirli bir tarih aralığına hapsetmeden süreklilik ve karşılaştırma unsurlarını devreye sokarak incelemeyi denemesidir. Türk tarih ve medeniyetiyle ilgili araştırmasını yaptığı hemen her konuda bu yaklaşım biçiminden hiç ayrılmamıştır.

Köprülü tarafından eğitim/terbiye üzerine muhtelif dönemlerde kaleme alınan yazıların içeriğine bakıldığında birkaç hususun öne çıktığı görülür. II. Meşrutiyet döneminin başlarına tesadüf eden yıllarda kaleme aldığı yazılar daha çok tahsil ve terbiyenin ne suretle ve niçin yapılması gerektiği sorularını ihtiva eden meselelerle ilgilidir. Ağırlıklı olarak siyasî ve sosyal problemlerin yol açtığı meseleler etrafında Türk eğitim sistemi tartışmaya çalışılmıştır. Yazıların büyük çoğunluğu Batı'daki örnekleriyle karşılaştırmalar yapılmak suretiyle ele alınmıştır. Talebelerin hayat tarzını konu edindiği bir yazısında Darülfünun talebesinin yetişmesinde önemli olan sosyal faaliyetlerin eksikliği dile getirilir. Ona göre bir memlekette gençler faydalı ve yararlı eğlenceler, oyunlarla vakit geçirebiliyorsa ancak o zaman fikri terbiyelerini mükemmel bir biçimde tamamlama başarısı gösterebilirler. Bunun vücuda gelmesi gençlerin yaşadığı ülkedeki büyük ediplerin eserlerini sahneye koyan tiyatroların, sanat eserlerini bünyesinde taşıyan müzelerin, farklı sahalarda faaliyet yürüten ilim erbabının verdiği konferansların varlığıyla mümkün olabilir.

Talebenin iyi bir şekilde yetişmesine mani olan faktörlerin başında devlet adamlarının hususen Maarif Nezareti'nin uygulayageldiği "yanlış eğitim politikaları" gelmektedir. Mekteplerde uygulanan tahsil biçimi özellikle Fransız eğitim sisteminin kötü bir taklidinden ibarettir. Devlet adamlarının yanlış politikaları yanında mekteplerde yetişmekte olan gençlerin de gerek aldıkları eğitimin gerekse aile ve toplumsal hayatın bir sonucu olarak sadece devlet dairelerinde memuriyet görevi peşinde koşmaları iktisadî ve sınaî hayat bakımından doğru değildir. Gençlerin bu davranışını geleneksel "Millet-i hâkime" fikri üzerinden anlamaya çalışan Köprülü ticaret ve sanayii ilgilendiren meseleleri tahkir ederek bu alanı hıristiyan milletlere bırakmış olan Müslüman halkın anlayışının okullarda verilecek asrî bir eğitim ile değişebileceği kanaatini taşımaktadır.

Diğer bir husus eğitim sistemi ile milliyetçi düşünce arasında kurduğu ilişkidir. Onun devletin/memleketin varlık mücadelesi verdiği yıllar boyunca kaleme alınan neredeyse bütün makalelerde "Türk milleti"ni ilgilendiren sair meseleler gibi eğitim meselesinde de ilk mekteplerden Dârülfünun'a kadar talebeye "Türk kimliği" bilincinin nasıl verileceği temel endişesi tartışılmıştır. Macarlar'ın örnek gösterildiği bir makalede meslek okullarında verilen tarih, coğrafya, lisan ve edebiyat derslerinin Macarlar'ı Slav ve Cermen istilasından korumak açısından ne denli önemli olduğunun hususen altı çizilmiştir. Kimlik bilinci aynı zamanda o toplum içerisinde yaşayan fertler için kendi millet ve milliyetlerine faydalı birer insan olabilmek bakımından da gerekli bir şeydir. Zira dünyanın her yerinde meslekî eğitim ile millî terbiye meseleleri bir ve aynı telakki edilir ve belki de bundan dolayı edebiyat (yani filoloji, felsefe, tarih ve coğrafya) fakültelerinin eğitim faaliyeti içinde merkezî bir yer tutuşu millî hars ile millî terbiyenin birlikte verildiği yerler olmasından ileri gelmektedir. Buna göre ancak millî harsını/kültürünü bulabilmiş topluluklar birer millî terbiye/eğitim sistemi kurup geleceği inşa edebildiler. Bu bakımdan tarihçi, filolog, etnograf ve arkeolog yetiştirme işi bir millet için sıradan bir şey değil en zorunlu ve hayati bir ihtiyaçtır. Çünkü içinde yaşadıkları topluma manevi gıdayı verecek ve milleti millet şeklinde koruyacak olan sadece onlardır. Bir millet maddi bakımdan ne kadar ilerlerse ilerlesin eğer bu manevi gıdadan mahrum kalırsa bir bütün halinde hayatiyetini devam ettirebilmesi muhaldir. Aynı şekilde ilim erbabı, mütefekkir, şair, sanatkâr ve müderrisler Türk tarihi, edebiyatı ve lisanı hakkında derinlikli bir ilmî faaliyetin içine girmedikleri takdirde yeni bir "milliyet"in, yeni bir "devlet"in ve yeni bir "medeniyet"in vücuda getirilmesi imkânsızdır.

Yeni bir medeniyetin meydana getirilmesi için öncelikle yapılması gereken işlerin başında zikredilen Türk hars/kültürünün bir an evvel ortaya çıkarıldıktan sonra ilim adamları tarafından eğitimin temel ilkelerinin belirlenmesine yönelik yöntem biçimini Ziya Gökalp’in özellikle Muallim Mecmuası’nda kaleme aldığı metinlerde de görürüz. Bu bakımdan Köprülü’nün Gökalp’in bu konuda ileri sürdüğü fikirlerden etkilendiğini rahatlıkla söyleyebiliriz. Ancak millî harsı ararken takip edilen tarih yöntemi bakımından Köprülü'nün, Gökalp de dahil diğer Türkçü düşünürlerden ayrıldığını belirtmek gerekir. Bu açıdan takip ettiği ilmî usul/metot hem yerli araştırmacılara hem de müsteşrik/oryantalistlere ilham kaynağı olmuştur. Köprülü'yü kendi döneminin düşünürlerinden ayıran bir başka hususiyeti de II. Meşrutiyet yıllarının "terakkî-tekâmül" kavramları etrafında dile getirilen görüşleri arasında farklı bir yer tutuşu olmalıdır. Bir ülkenin gelişmesi öncelikli olarak "maddi" değil, "manevi" nitelikli politikalarla sağlanacağına ilişkin ileri sürdüğü fikir böylesi bir yaklaşımın izlerini taşımaktadır. Sadece eğitim ile ilgili makalelerinde değil memleketi ilgilendiren diğer pek çok meselede de benzer bir yaklaşımı benimseyen bu tavır söz konusudur.