早年经历

朱延寿是庐州刺史杨行密的妻弟，因排行第三又称朱三郎。他年轻时姿容俊美，不到二十岁便在杨行密麾下效力，参与了杨行密与秦彦、孙儒等势力争夺淮南镇的战争，期间“摧坚陷阵”，屡立战功。

转战江淮

龙纪元年（889年），朱延寿随杨行密攻灭宣歙观察使赵锽，夺取宣州。唐朝乃任命杨行密为宣歙观察使，后又在宣州设立宁国军，以杨行密为宁国军节度使。

大顺二年（891年），淮南节度使孙儒攻打宣州。朱延寿与刘威领兵三万，在黄池（在今安徽当涂）迎战孙儒，却被孙儒击败。孙儒本欲乘胜进击，但却为大水所阻，只得撤归广陵（淮南镇治，在今江苏扬州）。

景福元年（892年），孙儒再攻宣州，结果兵败被杀。杨行密乘胜入据广陵，控制了淮南镇，被拜为淮南节度使。朱延寿亦被委以“干城之任”，以好杀著称。当时，扬州一带多有盗匪。杨行密欲示以宽仁，每次抓到盗匪都会予以释放，还允许盗匪带走所盗取的财物，告诫道：“千万不要让朱延寿知晓。”但他随后又会暗中告知朱延寿，让朱延寿将这些盗匪全部捕杀。

乾宁元年（894年），武昌节度使杜洪攻打黄州，黄州刺史吴讨向杨行密求援。朱延寿被任命为行营都指挥使，率部驰援吴讨，击退了杜洪。吴讨乃将黄州献给杨行密。朱延寿随后乘胜直进，略地至蕲州（在今湖北蕲春）。

镇守寿州

乾宁二年（895年），杨行密举兵攻寿州（治今安徽寿县），因久攻不克准备撤军退走。朱延寿请求率所部再攻一次，结果一战破城，擒获刺史江从勖，因功被拜为淮南节度副使、寿州刺史。不久，宣武节度使朱温遣汴军数万进攻寿州。朱延寿乃命部将李厚率十旗骑兵（旗为编制单位，每旗二十五骑）迎战汴军，因众寡不敌而败回。李厚本该处斩，但却请求增兵再战。朱延寿遂给李厚增加五旗的兵力，让他再攻汴军。李厚拼死力战，又得朱延寿率众为后援，终于击退了汴军。

乾宁三年（896年），朱延寿以突袭战再围蕲州。蕲州大将贾公铎当时正在外打猎，用计突围入城。朱延寿闻讯大惊，认为短时间内难以破城，于是向杨行密请求派出与贾公铎有旧交者，以官爵、金帛说服其降服。寿州团练副使柴再用请缨入城，成功得说降了贾公铎及蕲州刺史冯敬章。朱延寿由此得到蕲州，并与贾公铎结为了姻亲，随后又攻取光州（治今河南潢川），杀刺史刘存。他因功升任寿州团练使。

乾宁四年（897年），朱温兵分两路，入侵淮南。东路庞师古趋清口（在今江苏淮阴西），攻扬州；西路葛从周趋安丰（在今安徽寿县西南），攻寿州。朱延寿在寿州西北大败葛从周，迫使其退守濠州（治今安徽凤阳东北）。不久，杨行密与大将朱瑾在清口之战中大破汴军，斩杀庞师古，乘胜进至寿州。葛从周忙撤军而去。朱延寿与杨行密、朱瑾随后追击，在渒河大败葛从周。汴军被“杀溺殆尽”，残部在撤退途中又有无数士卒冻饿而死，最终撤回汴州的不足千人。杨行密自此雄霸江淮。后来，汴军又多次攻寿州。朱延寿都打开城门，作出一副毫不设防的姿态。但汴军慑于朱延寿威名，不敢过于进逼。

天复二年（902年），唐昭宗以李俨为江淮宣谕使，拜杨行密为东面行营都统，封吴王，命其讨伐朱温。杨行密由此正式建立吴国（南吴），不久便发兵北上，但攻宿州不下，乃以“粮运不继”为由撤归淮南。当时，朱延寿也被拜为奉国军节度使，并出兵攻蔡州（奉国军治，在今河南汝南），以分朱温之势。

谋叛被杀

杨行密克定江淮后，决定休养生息、保境安民。而朱延寿与宁国节度使田頵、润州团练使安仁义却都猛悍难制，热衷于攻城略地，因此常遭杨行密的压制，矛盾不断激化。田頵、安仁义遂于天复三年（903年）八月同时举兵叛乱。杨行密忙命李神福、王茂章等将领率军平叛。当时，田頵遣门客杜荀鹤前往寿州，争取朱延寿的支持。朱延寿因常遭杨行密的轻慢，对其早有不满，于是表示支持田頵。他命杜荀鹤回复田頵，道：“公若能有所为，我愿为您执鞭坠镫，誓死追随。”

田頵在命杜荀鹤联络朱延寿之前，还曾派出两名使者，却在半路被杨行密部将尚公迺截杀，他写给朱延寿的书信也被尚公迺呈交给了杨行密。但杨行密对此伪作不知，还故意在朱延寿派来的使者以及妻子朱夫人（即朱延寿的姐姐）面前装作因眼疾严重而失明。他对朱夫人道：“我的几个儿子都不足以成大事，他们三舅（指朱延寿）若能代我主持军政，我无忧矣。”

杨行密遣使召朱延寿来扬州。朱延寿已得朱夫人密报，对此深信不疑，乃自寿州径赴扬州，于当年（903年）九月抵达广陵，到后便被杨行密杀死（详见“人物争议“”目录），年仅三十四岁。杨行密命部将徐温招降了朱延寿的随从部曲，随后又杀死朱延寿的兄弟们，休弃了朱夫人。朱妻王氏亦于寿州举火自焚。但杨行密念及朱延寿旧功，赦其幼子朱匡业。