广东南海人。原名祖诒,字广厦,号长素,又号更生。初受学于名儒朱次琦。博通经史,怀疑传统,重经世致用。1879(光绪五年)游香港,开始接触西方资本主义文化。1882年赴京城应试不第,南归经上海,购买西书译本精心研读。1888年鉴于民族危机深重,首次上书光绪帝,建议变成法,通下情,慎左右,以图中国富强。1890年至广州,在长兴里万木草堂收徒讲学,培养维新力量,撰述变法理论。1895年《马关条约》签订时,联合在京会试举人一千三百余名发起“公车上书”,要求拒和、迁都、变法。旋中进士,授工部主事,未就职。不久又上第三书,提出富国、养民、教士、练兵的具体办法,建议设立“议郎制”,授予“上驳诏书,下达民词”的权利。深受光绪帝赞许。8月与文廷式等在京组织强学会,后又设上海强学分会,编印报刊,推动各地变法维新,1897年底再度赴京上书,痛陈瓜分豆剖的内外危机,要求亟谋变法。1898年初应诏上统筹全局折。旋进呈《日本变政考》、《俄罗斯大彼得变政记》,供光绪帝借鉴,4月在京成立保国会。在翁同龢、徐致靖等支持下,促成百日维新,得光绪召见,面陈变法方案,受命为总理衙门章京上行走,特许专折奏事。此后迭上奏折,提出政治、经济、军事、文教等方面改革建议,并与梁启超、谭嗣同等全力筹划新政,以期实现君主立宪,挽救民族危亡。强调“能变则全,不变则亡;全变则强,小变仍亡”。糅合“托古改制”,公羊“三世”说(据乱世,升平世,太平世)和礼运“大同”思想,作为变法理论根据。戊戌政变时遭清政府通缉,逃亡国外。后组织保皇会反对资产阶级革命。1913年在上海主编《不忍》杂志,任孔教会会长,反对民主共和,为帝制复辟造舆论。1917年参与张勋复辟。五四运动后攻击工农革命运动。1927年3月31日在青岛病死。著有《新学伪经考》、《孔子改制考》、《大同书》。另有《戊戌奏稿》(羼伪)、《康南海先生诗集》等。