少年时代

德川光圀德川光圀的父亲是水户德川家初代当主以及水户藩的初代藩主，德川家康的十一男德川赖房，母亲是侧室谷久子（谷氏）。实际上，赖房一生都没有立正室，久子生下赖房的长子赖重又生下藩主继承人，身份较高的侧室。同母的兄长是松平赖重，同母姐姐是清泰院大姬（前田光高室），同母弟是松平赖利。

宽永五年（1628年）6月10日出生在水户城下栅町，家臣三木之次的屋敷。在“桃源遗事”中记载，赖房命令三木夫妻让久子流产，但是三木夫妇违背命令，秘密的让久子生下孩子。光圀的母亲久子乃家臣谷重则的女儿，在她怀孕时，光圀的父亲赖房，还未立正室。

后来光圀在‘义公遗事’的回想中提到，母亲久子是城中老女（奥付老女）的女儿，得到赖房的宠幸怀孕，但是赖房的侧室于胜之方（佐佐木氏，元理院）以久子怀孕使自己不愉快而叫赖房下令久子堕胎，不过同样侍奉奥付老女的三木之次之妻武佐在与赖房的养母于梶之方（于胜，英胜院）商量过后，决定让久子在自家宅邸秘密生产。据说，光圀的同母兄赖重出生时有是同样的情况。

就在这时，藩中的家臣三木仁兵卫的妻子流产。因此久子秘密分娩后，所生下的孩子（光圀）就成了三木仁兵卫的养子，并取名为“长丸”，称为三木长丸。本来，长丸一直以为自己是三木夫妻的亲生儿子，但据说在他六岁时，有一名僧人等觉院，告诉长丸：“你气宇轩昂，有藩主的面相”，随后又问了长丸的家在哪里。长丸指著身旁的三木家宅邸，但等觉院却否认，并指著一旁的水户城说：水户城才是你的家。长丸不相信，等觉院于是笑着离去。长丸认为等觉院是一个可笑的人，所以便将此事告诉了养母。长丸的养母听到长丸这么说，终于将长丸的身世告诉他。这时的长丸才得知原来自己是藩主的儿子。但是这一段逸话，并没有什么有力的证据或是广泛的流传来加以佐证。

宽永九年（1632年），长丸和养父母分别，并与同母的兄长赖重（赖房长子）进入水户城中。拜见自己的亲生父母后，长丸将乳名改为千代松。

选定世子

宽永十年（1633年），千代松被选定成为世子（继承人）。据说赖房没选年纪长于千代松的赖重，原因是尾张德川家的德川义直、纪伊德川家的德川赖宣，他们两人的长子都比赖重晚出生，因此才选年纪较幼的千代松为世子。

宽永十三年（1636年），千代松元服，幕府三代将军德川家光授予“光”一字，正式改名为“光圀”。

承应三年（1654年），光圀迎娶前关白近卫信寻的次女，近卫寻子（泰姬）为正室。

就藩水户

明历三年（1657）德川光圀以“正闰皇统，是非人臣”为总目标，正式开启了《大日本史》的编修工作。宽文五年（1665年），德川光圀立即禀明公廷，聘朱舜水为宾师，亲执弟子礼。朱舜水应招至武江（今东京）后，德川光圀对舜水施以隆重的礼节礼，待其如师友。朱舜水对光圀的印象也甚好，他称光圀"礼貌甚优"，"言辞和悦"。

宽文十二年（1672年），光圀将史局移至砾川邸，借鉴杜佑在《左传注》中的序，将之命名为“彰考馆”，意在彰考往来，究明胜败得失。光圀亲自为其题写匾额，并作“史馆警”，严格要求修史之士遵照规定，不得违背。其规定如下：其一，会馆者，可以辰时入，未刻退。其二，书册谨，不可污坏纷失。其三，嚣谈争论，宜戒之。其四，论文考事，各当竭力，若有他所驳，则虚心议之，勿执独见。其五，在席勿怠惰放肆。从上规定可以看出，修史人员须按部就班的遵守时间，爱惜书册。他们不得怠惰和各执独见，须竭力治学，虚心讨论。史馆一开始就招纳吸引了人见传、吉弘元常、冈部以直、小宅生顺等执笔之士十余人，当时分工明确，分守馆、监察、杂役、行厨、出纳等职，每月还免费赐饮食六次。这营造了良好的学风氛围，受到当时有德行和才学的人推崇，一时间名声大噪，很多寒士纷纷慕名而至。不仅如此，彰考馆治学不拘泥于刻板的形式，打破了许多虚空的陈规。以德川光圀废儒服最为典型。在修史之初，各方面都仿效幕府学头林家，但光圀的独见，打破了当时幕府的一些陈规，使修史的事业独具特色。幕府修史之人，须身着儒服，“祝发缝掖”，这种制度起初是让儒生集中，提高修史人员的质量，但是在后来却沦为一种形式，而德川光圀则打破了这种以貌取士的方式，进而扩展了学问。彰考馆在这种务实的学风下，蓬勃发展起来，在选拔史才方面，史馆始终坚持唯才是举的原则，佐佐宗淳、中村顾言等人都是光圀不拘一格录用的史臣，这种传统也一直延续下来。

宽文元年（1661年），父亲赖房去世，德川光圀成为水户藩二十八万石的二代藩主。同年，光圀的母亲久子也随着赖房去世。光圀封给弟弟松平赖元常陆国额田二万石，也因此水户藩的领地降为二十六万石。

元禄五年（1691年），光圀同家老论及修史之事，强调修史不应急于求成，并要求修史之士注意休息。

元禄九年（1697年），佐佐宗淳奉光圀之命选拔新的史才，破格录用了师从于伊藤仁斋的古学派弟子大井广。光圀比照司马迁等史家，将修史作为父子相继的事业，注重史著的质量，他的这种精神感召了修史众人，使修史之士一直坚持不懈地固守编修事业。正是彰考馆修史人员的坚持，才成就了《大日本史》。

隐居晚年

德川光圀延宝七年（1679年）五十二岁时改名为“光圀”。元禄三年（1690年），将藩主一位让给养嗣子德川纲条（实父为赖重）。元禄四年（1691年），光圀隐居于西山庄。元禄十三年（1700年），光圀逝世于西山庄，享年七十三岁。

一般认为光圀对于长兄赖重无法成为藩主一事十分内疚，所以才将赖重的孩子纲条接入藩中，并立为嗣子。赖重因为十分感谢光圀，也立了光圀和侧室玉井氏所生的亲生子松平赖常（鹤丸）为高松藩的藩主。

天保三年（1832年）三月五日，追封从二位权大纳言。

明治二年（1869年）十二月二十五日，追封从一位。

明治三十三年（1900年）十一月，追封正一位。