蒙古軍隊能夠橫掃亞歐大陸，除了有當時世界上最強悍的騎兵部隊外，還有一大批猛將，如投降漢將就有張柔、張弘范、張珪相等。其中史天澤更是排在他們之上。
史家籍貫為永清，史天澤的曾祖史祖倫是個盜墓賊。他的父親史秉直聽聞蒙古的「太師國王」木華黎統兵南伐，於是招集族人，裹脅當地數千居民，逕自到涿州向蒙軍投降。木華黎看見有人投降，非常高興，立即讓史秉直在霸州管理附降漢人、女真人、契丹人的家屬，為蒙軍做「後勤」工作，還提拔他的大兒子史天倪為「萬戶」。
史天澤，字潤甫，是史秉直第三子。此人「身長八尺，音如洪鐘，善騎射，勇力絕人」，是塊衝殺的天生料子。其兄史天倪被武仙誘殺後，史家部曲多亡散。史天澤報仇心切，搜羅大筆金銀馱於馬上，招兵買馬，又得三千蒙古援軍，擊敗武仙手下有名的驍勇之將葛鐵槍，乘勢破中山，略無極，拔趙州，與二哥史天安會兵一處，併力趕跑了武仙，攻克真定城。
之後，史天澤在蒙古滅金的戰鬥中捷報頻傳，打得金哀宗棄汴京逃跑。史天澤一路率軍緊追，並在蒲城殲滅了金國宰相完顏白撒手下的八萬兵，金王朝算是徹底了完了。蔡州之戰，史天澤連日血戰，最終逼得金哀宗在幽蘭軒上吊自殺。
滅金後，史天澤又與蒙軍殺向南宋。峭石灘一戰，殺溺宋兵數萬；壽春之戰，他又率蒙古把數萬宋軍驅入淮水中淹死。
蒙哥汗出兵蜀地，史天澤親統水軍，在嘉陵江三敗南宋援蜀的大將呂文德，順流縱擊，奪得戰艦數百艘。
忽必烈繼位後，史天澤扈從北進，被封為中書右丞相。史氏家族的政治軍事地位開始確立。隨後從征阿里不哥，立功甚多。
中統二年夏，史天澤拜中書右丞相後，立即實行他的治國方略。並定省規十條，以保證政務暢通。史天澤知無不為，言必考慮其結果，不強行不能行之事。不禁民所必犯，順應時勢，通變制宜。又協調國相德臣之間的關係，使事集功成，澤被百姓。史天澤在任期間，還罷去了一些諸色差役，統一了賦稅制度，在一定程度上減輕了農民負擔。
李璮據山東叛，史天澤親受忽必烈詔旨，率軍討伐，最終攻克濟南，活捉李璮。因怕李璮被押送大都後胡亂牽扯自己及河北的漢將，史天澤越權就地處決。
回大都後，一些儒臣上書，說亂事之起，是由於諸侯權重。史天澤怕忽必烈猜忌漢人，遂上奏：『兵民之機，不可並於一門，行之，請自臣家始』史天澤主動要求解除兵權，「於是史氏子侄即日解兵符者十七人」，看到此舉，忽必烈心中暗喜，也為史家贏得了更大的「生存空間」。
至元元年，元朝加其為光祿大夫，「右丞相如故」。至元三年，史天澤任樞密副使（相當於今天的國防部常務副部長）。至元四年，改授中書左丞相。
至元十一年，忽必烈下詔派史天澤與丞相伯顏一起統領大軍，發起對南宋的最後一擊。當大軍來到郢州，史天澤患病，返至襄陽休養。忽必烈聞訊，立刻派近侍攜葡萄酒相賜，並慰勉說：「卿自朕祖以來，躬擐甲冑，跋履山川，宣力多矣。又，卿首事南伐（宋朝），異日功成，皆卿力也。勿以小疾阻行為憂。」
於是，忽必烈派人護送史天澤回真定養病，派去數批御醫為其治病。
史天澤回真定後不久就病死，年七十四歲，「訃聞，帝震悼，遣近臣賻以白金二千五百兩，贈太尉，謚忠武。後累贈太師，進封鎮陽王。」
據傳，史天澤四十歲開始讀書，尤愛讀《資治通鑒》，對書中義理理解透徹，對成敗是非，常有自己的見解。正是由於讀書明史，史天澤「出入將相五十年，上不疑而下無怨，人以（其）比於郭子儀、曹彬。」
這位元朝的「郭子儀」， 一生謹慎，多謀善斷，料敵用兵，主張攻心為上，力戒殺掠，為蒙古軍隊在戰爭勝利起了重要作用。