28 Ağustos 1871'de Eskicuma'da doğdu. Jön Türk ve Türkçülük Hareketlerinin önde gelen adlarındandır. Fatih Askeri RÜşdiyesi'ni bitirdi. Kuleli Askeri İdadisi öğrencisiyken Teşvik adlı gizli bir haftalık dergi çıkardığı için tutuklandı. Daha sonra girdiği Mekteb-i Tıbbiye-i Şahane'de "Gizli Mektepliler" adlı bir örgüt kurdu. Ekim 1895'te, son sınıf öğrencisiyken Avrupa'ya kaçarak Cenevre'ye yerleşti. Öğrenimini Cenevre üniversitesinde sürdürerek pedegoji bölümünü bitirdi.
Avrupa'da ilk yıllarını Jön Türk hareketinin kuruluş çalışmalarıyla geçirdi. Meşveret ve Mizan gazetelerinde yazılar yazdı. Hutbe adını verdiği küçük broşürlerde Jön Türklerin düşüncelerini dile getiren propaganda yazıları kalem aldı. Mücadele çizgisini ılımlı bulduğu İttihat ve Terakki Cemiyeti içinde Osmanlı İhtilal Fırkasını kurdu.(Ocak 1896)
1898'de İttihat ve Terakki Cemiyeti müfettişi olarak Mısır'a gitti, Cemiyetin Kahire'deki şuubesini örgütleyerek Avrupa'ya döndü. II. Meşrutiyet'in ilanından (1908) sonra İstanbul'a geldi, başta İnkılap olmak üzere çeşitli yayın organlarında yazılar yazdı.
1920'de Bolu mebusu olarak Son Osmanlı Meclisi Mebusanına girdi. İstanbul'un işgali ve meclisin çalışamaz duruma düşüp dağılması üzerine Ankara'ya geçti ve Türkiye Büyük Millet Meclisi'nde gene Bolu'yu temsil etti. mayıs 1920'de Ereğli'yi(Karadeniz) işgal etmek isteyen fransız birliğine karşı direnişi örgütledi. 1921 Anayasası'nın hazırlık çalışmalarına katıldı ve TBMM'deki uzun ve ateşli konuşmalarından ötürü adından sık sık sözettirdi.
II. ve III. Dönemlerde (1923-27 ve 1927-31) TBMM'de Zonguldak milletvekili olarak görev aldı.
Tunalı Hilmi'nin en önemli yapıtı, Un projet d'organisation de la souverainete du peuple en Turqie (Türkiye'de halk Hakimliği(düzen) Bir şart- Bir dilek, 1904) adıyla yayımladığı ayrıntılı anayasaya tasarısıdır. Bu çalısması Fransızcasından çevrilerek Tarih ve Toplum dergisinde "Tunalı Hilmi'nin Halk Hakimiyeti Risalesi ve Anayasa Tasarısı" adı altında yayımlandı (mart 1984, sayı 3). Öbür yapıtları arasında Evvel ve Ahir(ty), Makedonyai Mazi, Hal, İstikbal(1898), Peşte'de Reşid Efendi ile (1899), Rezalet yine İspanya'da(1900), Kongre, Cevapları-Cevabımız(1901), Kongre Nedir, Nasıl Olmalıdır?(1901), Bİr Dİlek(1902), Memiş Çavuş Büyük Millet Meclisinde (1923) sayılabilir.
22 Kasım 1928'de İstanbul'da öldü.
İsmi, Ankara'nın Kavaklıdere semtindeki önemli bir caddeye verildi. (Tunalı Hilmi Caddesi)
