Urodził się we wsi Kamionek niedaleko Warszawy w niezamożnej rodzinie drobnoszlacheckiej. Uczył się w III Gimnazjum w Warszawie, gdzie w wieku 17 lat działał w tajnej organizacji samokształceniowej. Studiował na wydziale fizyczno-matematycznym Cesarskiego Uniwersytetu Warszawskiego. Tam wstąpił do konspiracyjnego Związku Młodzieży Polskiej „Zet”. W 1893 r. założył Ligę Narodową.

Już wtedy uważał, że droga do niepodległości Polski nie może prowadzić przez nieprzygotowane, skazane na klęskę powstania. Stawiał na pracę organiczną, na żmudne budowanie nowoczesnego narodu, przy czym interes narodowy był dla niego nadrzędny wobec podziałów klasowych. Występował przeciwko ruchowi rewolucyjnemu, który uważał za szkodliwy dla jedności narodowej i sprawy polskiej.

W latach 1907-09 był posłem do rosyjskiego parlamentu – Dumy Państwowej, pełnił tam funkcję prezesa Koła Polskiego. W czasie I wojny światowej przyszłość Polski i nadzieję na autonomię widział w sojuszu z Rosją. Niemcy postrzegał jako państwo silniejsze pod względem cywilizacyjnym, mogące zniszczyć polską kulturę.

Po rewolucji październikowej Dmowski w 1917 r. utworzył w Lozannie, w Szwajcarii, Polski Komitet Narodowy, uznany na arenie międzynarodowej za oficjalne przedstawicielstwo narodu polskiego. Z jego inicjatywy powołano we Francji 100-tysięczną Błękitną Armię gen. Józefa Hallera, która przetransportowana później do Polski wzięła udział w walkach o granice Rzeczypospolitej.

Efektem tej działalności był fakt, że w listopadzie 1918 r. Polska była w gronie państw zwycięskich, dyktujących nowy europejski ład. Dzięki temu mogła skutecznie zabiegać o swoje interesy na konferencji pokojowej w Paryżu. Naczelnik Państwa Józef Piłsudski na głównego negocjatora wyznaczył Romana Dmowskiego, który razem z Ignacym Paderewskim podpisał w czerwcu 1919 r. traktat wersalski, przywracający formalnie Polskę na mapę Europy.

Dmowski, w opozycji do federacyjnych planów Piłsudskiego, był zwolennikiem idei państwa jednolitego pod względem narodowościowym. Chciał, by obejmowało tylko te tereny, na których Polacy stanowili większość. Mniejszości etniczne i narodowe miały się spolonizować. Dobro narodu znaczyło dla niego więcej niż wolność jednostki. Kształt terytorialny II Rzeczypospolitej, uformowany w wyniku wojen, w dużej mierze był realizacją tej wizji.

Dmowski był posłem do Sejmu Ustawodawczego i w 1923 r., przez kilka tygodni, ministrem spraw zagranicznych w rządzie Wincentego Witosa. Ale przede wszystkim prowadził aktywną działalność publicystyczną, popularyzował idee narodowe. W 1926 r. założył Obóz Wielkiej Polski, a następnie, w 1928 r., Stronnictwo Narodowe. Do końca życia pozostawał niekwestionowanym, duchowym przywódcą środowisk narodowo-demokratycznych.

Roman Dmowski przez większą część życia był agnostykiem. Doceniał jednak rolę Kościoła katolickiego w życiu narodu. Napisał w 1928 r.: „Usiłowanie oddzielenia u nas katolicyzmu od polskości, oderwania narodu od religii i od Kościoła, jest niszczeniem samej istoty narodu”.

Na kilka lat przed śmiercią Dmowski powrócił do praktyk religijnych. Zmarł w styczniu 1939 r. Jego pogrzeb na cmentarzu Bródnowskim w Warszawie zgromadził ponad sto tysięcy uczestników.