早年經歷
徐階滿歲時，墜入枯井中，救出三日後才甦醒。五歲時，隨父親路過括蒼山，從山嶺上摔下去，衣服掛在樹上而倖免於難，眾人皆異之。
嘉靖二年（1523年），徐階考中探花（進士第三名），被授以翰林院編修的職務。准許歸鄉娶妻，又丁父憂，服除後官復原職。徐階為人短小白皙，言談舉止優雅。性穎敏，有權略，而不輕易泄漏人言。徐階跟隨王守仁門人交遊，在士大夫間聲譽頗佳。
在翰林院時，內閣大學士張孚敬大權在握，嘉靖帝聽從張孚敬的建議，想去掉孔子的王號，同時想降低祭祀孔子的標準。嘉靖帝讓大臣商議這件事情，其他大臣由於懼怕張孚敬而不敢多説什麼，只有徐階堅決反對這樣做。張孚敬很生氣地訓斥他，徐階據理抗爭。張孚敬大怒，説：“你想背叛我。”而徐階從容地説：“背叛生於依附。我沒有依附你，何來背叛？”結果他被貶為延平府（今福建南平）推官。在擔任延平府推官期間，徐階審理冤獄，把三百名無辜受害者放出大牢，創鄉社學，搗毀淫祠，捕獲為害鄉間的盜賊一百二十人。後來，升遷為黃州府（今湖北黃岡）同知，歷官浙江按察僉事、江西按察副使，治理學政。
皇太子出閣，拜司經局洗馬兼翰林院侍講。丁母憂歸，服除後擢升國子祭酒，歷任禮部右侍郎、吏部右侍郎。在擔任吏部侍郎時，他一反吏部官員接見庶官不多説話的常規，見到下面來的官吏總是仔細詢問邊腹要害﹑吏治民情，所以各級官吏都很願意和他打交道，歷任尚書熊浹、唐龍、周用都非常器重他。他還知人善任，經過他推薦的官員大多是謹厚長者，包括宋景、張嶽、王道、歐陽德、範鏓等人。周用去世，聞淵接任。聞淵以長輩自居，獨斷專行，徐階悶悶不樂，請求出避，於是命兼翰林院學士，教習庶吉士。不久任掌院事，進升為禮部尚書。 [3] 嘉靖帝認為徐階為官勤勉，又擅長寫青詞，於是召值無逸殿，與大學士張治、李本一起賞賜飛魚服及上方珍饌、上尊無虛日。眾官推薦徐階擔任吏部尚書，嘉靖帝希望他留在身邊而拒絕了，加太子太保。
巧治嚴嵩
當時嚴嵩專權，徐階起初不肯依附嚴嵩。於是嚴嵩經常在皇帝面前説他的壞話。徐階的處境一度十分危險，這使他認識到不能以卵擊石，於是他改變策略，事事順着嚴嵩，從不與他爭執。為了得到他的信任，還把自己的孫女嫁給嚴嵩的孫子，表面上十分恭順。嚴嵩的兒子嚴世蕃十分霸道，多次對他無禮，他也忍氣吞聲。同時，徐階向嘉靖帝靠攏，專門挑皇帝喜歡的話説，終於討得嘉靖帝的喜歡，不久，加徐階少保頭銜，接着兼任文淵閣大學士，進入內閣，參預機務。後來他密奏咸寧侯仇鸞罪狀，使嘉靖帝殺掉仇鸞，得到皇上的信任，加太子太師頭銜，地位進一步提高，僅次於嚴嵩。後來嘉靖帝居住的永壽宮發生火災，暫時住到了玉熙殿，但是這裏地方太小，於是嘉靖想營建新宮殿。他問嚴嵩，嚴嵩請求他回到大內住，嘉靖帝很不樂意。然後問徐階，徐階猜透了嘉靖的心思，於是建議用被燒燬宮殿的剩餘材料，營建新的宮殿，他的建議得到嘉靖帝的贊同。後來由他主持建造成萬壽宮，嘉靖搬了進去。徐階因此加封少師，兼支尚書俸，而嚴嵩漸漸被皇帝冷落。
嘉靖四十一年（1562），鄒應龍告發嚴嵩父子，皇帝下令逮捕嚴世蕃，勒令嚴嵩退休，徐階則取代嚴嵩為首輔。嚴嵩被勒令退休後，徐階親自到嚴嵩家去安慰。他的行為使嚴嵩十分感動，甚至叩頭致謝。嚴世蕃也乞求徐階替他們在皇上面前説情，徐階滿口答應。徐階回到家裏後，他的兒子徐番迷惑不解地問：“你受了嚴家父子那麼多年的氣，現在總算到了出氣的時候了，你怎麼這樣對待他們？”徐佯裝生氣罵徐番説：“沒有嚴家就沒有我的今天，現在嚴家有難，我恩將仇報，會被人恥笑的。”嚴嵩派人探聽到這一情況，信以為真，嚴世蕃也説：“徐老對我們沒有壞心。”其實，徐階這樣做是因為他看出皇上對嚴嵩還存有眷戀，而皇上又是個反覆無常的人，嚴嵩的爪牙還在四處活動，時機還不成熟。後來，嘉靖帝果然後悔，想重新召回嚴嵩，在徐階的力勸下，才打消了這個念頭。
繼任首輔
嘉靖四十一年（1562），徐階繼任首輔之後，大力革除嚴嵩弊政，十分注重選拔，他先後舉薦高拱、張居正等人進入內閣。他十分愛惜人才，大力營救因上疏指責皇帝過失而被定死罪的户部主事海瑞。他還十分勤政，凡是皇上交給的任務，即使一夜不睡，也要準時完成，因此他更得嘉靖的賞識。同時，他還經常勸説皇帝停止動輒捕殺邊鎮大臣的做法，緹騎因此省減，詔獄漸少。後來因為指揮明軍抵擋蒙古騎兵南下有功，升為建極殿大學士。 [3] 嘉靖帝朱厚熜死後，徐階起草遺詔，將大禮議中因反對嘉靖帝而獲罪的大臣全部平反，存者招用，死者優恤。詔書頒佈的那天，許多大臣感激涕零。徐階執政期間，還減輕百姓負擔，清理鹽税。景王死後，他上奏將景王霸佔的陂田數萬頃給了百姓，使老百姓歡欣鼓舞、奔走相告。他還廢除朝中的許多浪費項目，尤其是皇帝信奉道教的開支。他的做法，得到朝中上下的擁護，人們稱他為“名相”。
晚節不佳
由於穆宗行為荒誕不經，徐階經常勸阻他，穆宗十分厭煩。徐階很失望，於是上疏請求退休。正好給事中張齊因為私人恩怨彈劾他。於是穆宗乘機允許他退休回家。朝中百官紛紛上奏章請求留下徐階，但是穆宗説什麼也不同意。
徐階退休回家後，自己的子弟橫行鄉里，大量購置田產，徐家佔地多達二十四萬畝，加上他的子弟、家奴為非作歹，致使告他的狀紙堆積如山。應天巡撫海瑞、兵憲蔡國熙秉公辦案，懲治了他的家人。徐階用三萬兩黃金賄賂給事戴鳳翔，又通過張居正命令給事陳三謨罷免了海瑞和蔡國熙。所以當時人稱他：“家居之罷相，能逐朝廷之風憲”，有人因此把他稱為“權奸”。
萬曆十年（1583），徐階80歲高齡，皇帝專程派人前去慰問，並賜璽書、金幣。第二年，徐階病死。贈太師，諡文貞。
