Selçuk Bey'in torunudur. Babası Mikail bir savaşta şehit düşünce Selçuk Bey tarafından Cend şehrinde yetiştirildi. Selçuk Bey'in vefatı ve amcası Arslan Bey'in Gazneli Mahmut tarafından esir edilmesi üzerine 1025'te Selçuklu hanedanının başına geçti.
Tuğrul Bey'in ilk yılları yurt aramakla geçti. 1034'te Şah Melik'e karşı ilk mağlubiyetini aldı ve 7 - 8 bin askerini kaybetti. 1035'te ilk büyük zaferini Gazne hükümdarı Mesud'a karşı savaşarak elde etti. Bu savaş Selçukluları mültecilikten kurtarıp ülke sahibi bir devlet haline getirdi. Tuğrul Bey, Nişabir'i payitaht seçip 1038'de ilk kez adına hutbe okuttu.
Daha sonra Gaznelilerle çeşitli tarihlerde savaşan Selçuklular Tuğrul Bey'in en önemli zaferi olan Dandanakan Meydan Muharebesi"yle yıkılma tehlikesini iyice bertaraf ettiler. Payitaht 1043'te Nişabur'dan Çağrı Bey'in komutanlarından İbrahim Yınal tarafından fethedilen Rey'e taşındı.1058'de Abbasi Halifesi "Cenab - ı Hakk'ın kendisine tevdi ettiği tüm ülkeleri Tuğrul Bey'e naklettiğini" bildirdi.
Tuğrul Bey 1060'ta Mısır Fatimilerini bir daha toparlanamayacak şekilde bozguna uğrattı. Bizans karşısında sürekli savunma durumunda olan İslam dünyası, Tuğrul Bey'le birlikte hücuma geçti. Bizans elindeki Anadolu'ya ilk giren Türk Sultanı da Tuğrul Bey oldu.
Tuğrul Bey'in amcası Musa Yabgu'nun oğlu Şehzade Hasan, 1048'de Zap Nehri kenarında Bizanslılara mağlup olmuştu. Bunun üzerine Tuğrul Bey tarafından gönderilen İbrahim Yınal ve Kutalmış, Bizans ordusunu Hasankale'de mağlup ve komutanlarını da esir etti.
Tuğrul Bey Erciş ve Bergri kalelerini fethederek Anadolu'nun kilidi olan Malazgirt önünde ordugah kurdu. Fakat Malazgirt, Tuğrul Bey'e nasip olmadı. Bağdat ve Rey'i imar eden Tuğrul Bey yakalandığı bir hastalık sonucu 5 Eylül 1063 tarihinde vefat etti.
