早年经历

卢植身长八尺二寸，声如洪钟。性格刚毅，有高尚品德，常有匡扶社稷，救济世人的志向，不喜欢做辞赋，能饮酒一石。他年少时，拜大儒马融为师，并引荐郑玄为同门。卢植博古通今，喜欢钻研儒学经典而不局限于前人界定的章句。马融是外戚豪族，家中常有歌女表演歌舞，而卢植在马融家中学习多年，从未为此瞟过一眼，马融由此对卢植非常敬佩。 

卢植学成之后，返回家乡涿县教学，门下弟子有刘备、刘德然及公孙瓒。 

建宁元年（168年），窦皇后之父窦武因为援立汉灵帝刘宏即位有功，被拜为大将军，开始掌控朝政，当时窦武想要为其族人封爵，卢植以布衣身份上书给窦武，劝阻窦武封爵，而窦武不听。后来窦武在当年九月辛亥发生的政变时被杀。 

文武双全

此后，州郡屡次征辟卢植，他都不应。直到建宁（168年—172年）年间，被征为博士，才开始步入仕途。 

熹平四年（175年），扬州九江郡蛮族叛乱，朝廷认为卢植文武兼备，于是拜他为九江郡太守。卢植到任后，很快便平定叛乱。之后，卢植因身体健康原因而辞职。 

同年，由蔡邕、李巡等人发起的校勘儒学经典书籍的建议得到朝廷批准，并将以刻成石碑的形式立在太学门口，史称“熹平石经”或“太学石经”。卢植主动上书，毛遂自荐。 

后来，庐江郡再次发生蛮族叛乱，朝廷因为卢植在九江郡担任太守时，对当地人有恩威信义，于是再次拜其为庐江郡太守。 

一年多后，卢植又被召回朝廷担任议郎，与马日磾、蔡邕、杨彪、韩说等人一起在东观校勘儒学经典书籍，并参与续写《汉记》（史称《东观汉记》）的工作。但刘宏认为写书不是紧要的工作，便又拜他为侍中、尚书。 

上陈八事

光和元年（178年）二月一日，天空发生日食。卢植就此上书，陈说政要，提出八策：

用良。建议让州郡核举贤良，随才任用。

原禁。建议对党锢之人多加赦宥。

御疠。建议安葬无罪被害的宋皇后的亲属。

备寇。建议优待侯王之家，以防变乱。

修体。建议征召如郑玄之类的有才德之人。

尊尧。建议按时对郡守刺史进行考绩。

御下。建议杜绝设宴请托之类的恶习，责成有关部门办好荐贤之事。

散利。建议刘宏不再蓄积私财。 

但刘宏并未采纳。 

受命出征

光和七年（184年）二月，冀州钜鹿郡人张角发动起义，史称“黄巾之乱”，天下有八州响应，朝野震动。经四府（大将军、太尉、司徒、司空），刘宏便拜卢植为北中郎将，命护乌桓中郎将宗员任其副手，率领北军五校（即屯骑、越骑、步兵、长水、射声五营）的将士，前往冀州平定黄巾军。 

卢植连战连胜，张角率军退守广宗县，据城死守。卢植率军包围广宗县城，并挖掘壕沟，制造攻城器械，准备攻城。而这时，刘宏派小黄门左丰到卢植军中检查工作，有人劝卢植向左丰行贿，卢植拒绝。左丰没讨到半点好处，于是怀恨在心，六月，左丰返回雒阳后，向刘宏进谗言说：“臣看广宗县城很容易攻破，卢植却按兵不动，难道他是想等老天来诛杀张角吗？”刘宏大怒，下诏免除卢植的职务，并用囚车押送回雒阳，判处无期徒刑（减死罪一等）。 朝廷拜董卓为东中郎将，接替卢植在冀州平定黄巾军，但董卓战败。

同年八月，由左中郎将皇甫嵩统率的另一支政府军已平定兖州东郡黄巾军，朝廷则改派皇甫嵩前往冀州平定黄巾军。皇甫嵩不负众望，最终凯旋而归。皇甫嵩返回雒阳后，上书给刘宏，将平定冀州黄巾军的功劳推给卢植，于是卢植官复原职，仍任尚书。 

不畏强权

中平六年（189年），刘宏驾崩，大将军何进掌控朝政，何进听信袁绍等人的建议，意图铲除宦官，甚至征召并州牧董卓进京，卢植知道董卓必为后患，竭力劝阻，而何进不听。 

同年八月，发生政变，何进被杀，董卓进京，掌控朝政。董卓意欲废黜少帝刘辩，拥立陈留王刘协为帝，便召文武百官商讨，当时无人敢言，只有卢植独自一人出来反对，董卓大怒，下令将卢植处死，蔡邕为其求情，而议郎彭伯也赶紧出来劝阻董卓说：“卢尚书是海内大儒，士人之望！如今若杀他，天下人都会震惊失望。”董卓这才作罢，仅将卢植免职而已。 

避居上谷

不久，卢植以年老身体不适为由，请求返回家乡涿县。等董卓批准后，卢植便走小路离开雒阳，董卓果然派人追杀而不及。卢植便隐居在幽州上谷郡，不问世事。 

初平二年（191年），袁绍取得冀州，拜卢植为军师。 

初平三年（192年），卢植逝世。临终前，卢植让其子挖土穴薄葬，不用棺木，只有贴身单衣而已。 

建安十二年（207年），曹操率军北伐乌桓，途径涿县，下通告称赞卢植的生平，并派人为其扫墓。