1880年(光緒六年)12月13日，溥偉出生於北京，系第一代恭親王奕訢的嫡孫。1898年(光緒二十四年)承襲王爵。歷任官房大臣、正紅旗滿洲都統、禁菸事務大臣等要職。
1908年(光緒三十四年)，曾被列爲光緒皇帝繼嗣人選。慈禧太后死後，與攝政王載灃策劃誅殺袁世凱未遂。
組建宗社黨
1911年(宣統三年)，武昌起義爆發後，溥偉和良弼反對起用袁世凱。1912年(民國元年)1月12日，良弼與溥偉、鐵良等組織“君主立憲維持會”(俗稱“宗社黨”)，反對南北議和與清帝遜位。
1月19日，宗社黨發佈宣言，主張罷黜袁世凱，組建“戰時皇族內閣”，由鐵良任總司令，組織忠於清室的軍隊與革命軍決戰。1月17日，清廷召開御前會議，討論溥儀退位事。溥偉竭力反對。1月26日，良弼被革命黨人彭家珍炸傷，兩日後死亡，宗社黨膽落，王公親貴紛紛逃匿。2月，宣統讓國之後，溥偉大怒，叫嚷道：“有我溥偉在，大清就不會亡!”之後，溥偉先避居京郊戒臺寺，後轉移到德國佔領的青島。
妄圖復辟
溥偉在青島時，經常到三江會館與清朝遺臣們會面，溥偉派宗社黨骨幹升允去勾結日本人，聯繫蒙古貴族進行武裝叛亂;並派自稱是曾國藩的孫子曾明本，去大連善耆處，擔任由日本人協助組建的復辟武裝參謀長。
1913年(民國二年)春，溥偉大肆聯絡在青島和外地的清朝遺宦，主要有劉廷琛、胡嗣瑗、于式枚、陳詒重、胡思敬、勞乃宣、王寶田、溫肅等爲復辟而奔走的人，確定在爭取北洋軍閥主要對象是馮國璋和辮帥張勳。企圖拉攏馮、張合二而一的兵力來實現復辟，一舉恢復清室。
1914年(民國三年)，第一次世界大戰爆發，日本乘機從德國手中將青島奪去。在日德交戰時，青島的遺老，大都離開青島，到外地避亂。在日本的支持下，溥偉和善耆搞起“滿蒙獨立運動”，重建已被解散的宗社黨，還在遼東一帶召納土匪，祕密組織“勤王軍”，爲復辟清室費盡心機。1916年(民國五年)2月，溥偉在青島期間收到升允自東京送來的密函，信中敘述升允在日本聯絡上層力量支持復辟活動。見此信，溥偉遂和善耆加快了復辟步伐，並預謀6月中旬在遼南一帶舉事。不料6月6日袁世凱突然病死後，日本政府隨之改變了對華政策，將宗社黨軍隊和蒙古騎兵解散，遼南舉事落空。1917年(民國六年)張勳擁護溥儀復辟，溥偉一旁觀望，沒有參加。
移居大連
1921年(民國十年)6月，溥偉偕同十餘人，由青島乘小火輪至嶗山太清宮，遊覽了許多景點，併到宮內各殿禮拜，題太清宮三官殿匾額：“博施濟衆”。曾留有《登嶗山賦》，又作《嶗山歌》。
1922年(民國十一年)2月，肅親王善耆逝世，溥偉復辟清室的希望成空。同年秋天，在中國收回青島之前，溥偉從青島移居大連，在黑石礁築室“星浦山莊”(今爲大連星海賓館)，閒居中廣交大連文人，賦詩作畫，以打發其惆悵無聊的日子。他的《春日》詩最能表達復辟無望的心情。
投靠日本
1931年(民國二十年)“九·一八”事變後，日本帝國主義爲誘迫溥儀早到東北籌建滿洲國傀儡政權，將溥偉從大連接到瀋陽，讓其當“四民維持會”會長，揚言要以溥偉爲首建立“明光帝國”。日軍還讓溥偉穿上“王服”，在日僞警憲的簇擁下祭陵。溥儀得知這一消息，急忙來到旅順，順從地當了日本的傀儡。從此，溥儀對溥偉心存戒慮，總是放心不下，生怕溥偉奪去帝位，始終沒有給溥偉一個職位，就連日常的零花錢也不肯給。
1934年(民國二十三年)1月，溥儀要做滿洲國皇帝之前，曾派溥偉到京津一帶，運動清朝遺老貴胄前往長春上本朝賀。溥偉到京津將其列名奏賀之本章收齊，並帶去故宮太監二十四名，預備三月一日，溥儀舉行登極大典時侍奉之用。溥儀當了滿洲國皇帝，由溥偉的兒子毓嶦成爲貼身侍衛。
1936年(民國二十五年)初，溥偉安排妻室攜子女及私房細軟分別回原籍。溥偉死後側室周佳氏出於生計又攜一雙子女改嫁滿洲章姓正藍旗，並隱居長白山山區。溥偉猝死新華旅社裏，死因不明，終年五十六歲。死後，時任滿洲國的皇帝溥儀受清皇室衆親貴諫勸，追諡溥偉爲恭賢親王，由其子承爵。
溥偉和慈禧什麼關係
慈禧是咸豐的妃子，而恭親王奕?是咸豐帝異母弟，然後溥偉是奕?的嫡孫，那麼溥偉的爹應該叫慈禧嬸孃，溥偉就應該叫慈禧嬸婆了吧。
溥偉原爲恭王二子載瀅的兒子，當恭王長子載澄死時，由於無子，將溥偉過繼給載澄爲子，而載澄因爲引導同治冶遊，對同治的早夭負有責任，而甚爲慈禧太后所痛惡，所以，他是不可能繼承皇位的。
溥偉是恭親王奕的孫子，奕爲大清、爲慈禧是立下汗馬功勞的，用他的孫子繼承皇位也不爲過，況且溥偉當時已經是成年人。問題在於，溥偉原爲恭王二子載瀅的兒子，當恭王長子載澄死時，由於無子，將溥偉過繼給載澄爲子，而載澄因爲引導同治冶遊，對同治的早夭負有責任，而甚爲慈禧太后所痛惡，所以，他是不可能繼承皇位的。
溥儀是道光皇帝的曾孫、第一代醇賢親王奕譞的孫子、第二代醇親王載灃的長子，而載灃的嫡母(不是生母)，即醇賢親王奕譞的原配福晉恰好是慈禧太后的妹妹，也即溥儀的正牌奶奶是慈禧太后的妹妹。溥儀的嫡母兼生母，是慈禧太后最信任的大臣榮祿的女兒，而榮祿女兒和載灃的婚姻還是慈禧太后指定的。溥儀的父親、醇親王載灃，是大行皇帝光緒的親弟弟(同父不同母)。所以，無論是血親遠近還是身份尊貴的程度，溥儀都是當之無愧的。這且不說，如其說慈禧太后看重的是溥儀，不如說看中的是載灃。由於輩分的原因，載灃肯定是不能當皇上的。但是無論是血統的遠近、能力的考察、人脈關係的考量，慈禧太后都是屬意載灃的。慈禧親手指定的皇位繼承人——宣統帝溥儀是養女的兒子。這表明慈禧在挑選同葉赫那拉氏有關係的人做皇帝。
決定由溥儀來繼承皇位時，光緒皇帝還沒有死。光緒皇帝知道這件事後，十分滿意。因爲溥儀是自己的親侄子，溥儀的父親是自己的親弟弟，綜上所述，這些因素，纔是慈禧太后選擇溥儀作爲大清皇帝的主要原因，這裏不可否認，有親疏的考慮。
