Friedrich von Bodelschwingh wurde am 6. März 1831, als sechstes Kind des preußischen Landrats Ernst von Bodelschwingh und dessen Frau Charlotte, in Haus Mark bei Tecklenburg geboren. Die Familie entstammt einem alten westfälischen Adelsgeschlecht. Bodelschwingh verlebte seine Kindheit und Schulzeit in Köln, Trier, Koblenz, Berlin und auf dem väterlichen Gut Velmede bei Unna und war Spielgefährte des preußischen Kronprinzen und späteren Kaisers Friedrich III. (1831-1888). Bodelschwingh wollte das Bergfach studieren, fand aber keinen Gefallen daran und beschloss daraufhin Landwirt zu werden. Im Sommer 1849 studierte Bodelschwingh in Berlin Botanik und im September 1849 begann er eine landwirtschaftliche Lehre auf der Domäne Kienitz im Oderbruch. Im April 1851 trat er als Einjährig-Freiwilliger beim Kaiser-Franz-Grenadierregiment in Berlin ein, zog sich aber bei einer Felddienstübung eine Lungen- und Rippenfellentzündung zu, die ihn für dauernd dienstuntauglich machte.

Im April 1852 wurde Bodelschwingh in Pommern auf dem Gut Gramenz bei Neustettin landwirtschaftlicher Inspektor. Den Kindern die beim Reinigen der großen Zuckerrübenfelder mithalfen, gab Bodelschwingh außer ihrem Lohn kleine Traktate, die entweder aus Stuttgart oder Straßburg oder auch aus Basel stammten. An einem Sonntagnachmittag im Sommer 1854 las Bodelschwingh eines dieser Traktate, von denen er schon viele Tausende verteilt, doch selbst noch keines gelesen hatte, und erkannte durch die Geschichte die er dort las, seine Berufung Pastor zu werden.

Bodelschwingh verließ im Oktober 1854 Gramenz und ging nach Basel um bei Friedrich Joseph Josenhans in das Missionsseminar aufgenommen zu werden, was dieser jedoch nicht tat sondern ihm den Rat gab, sich zunächst als Student der Theologie an der Universität immatrikulieren zu lassen, um seinen plötzlichen Entschluss überdenken zu können. Seine theologische Prägung erhielt Bodelschwingh durch den Biblizisten Karl August Auberlen. Er nahm an den Missions- und Bibelstunden und den sonntäglichen Familienabenden im Missionshaus teil.

Im Sommer 1856 studierte Bodelschwingh in Erlangen und die beiden letzten Semester in Berlin. Während seines Studiums macht Bodelschwingh die Bekanntschaft mit Christian Heinrich Zeller (1779-1860), Friedrich Spittler (1782-1867), Wilhelm Löhe (1808-1872) und Johann Christoph Blumhardt (1805-1880). Auf der Barmer Festwoche im Herbst 1857 lernte Bodelschwingh Pastor Louis Meyer aus Paris kennen, der ihm von der "Evangelischen Mission unter den Deutschen in Paris" erzählte und ihn bat, ihm nach seinem Examen zunächst für ein halbes Jahr zu helfen, wozu sich Bodelschwingh bereiterklärte. Im April 1858 bestand Bodelschwingh in Münster die erste theologische Prüfung und wurde Hilfsprediger in Paris.

Am 18. April 1861 heiratete Bodelschwingh seine 26jährige Cousine Ida von Bodelschwingh, die Tochter des Finanzministers a. D. Karl von Bodelschwingh, im Haus Heide bei Kamen. Mit Rücksicht auf den Gesundheitszustand seiner Frau folgt Bodelschwingh Ende 1863 dem Ruf als Pfarrer nach Dellwig bei Unna und trat im Mai 1864 das neue Amt an.

In den Jahren 1866 während des Preußisch-Österreichischen Krieges und 1870 während des Deutsch-Französischen Krieges zog Bodelschwingh als Feldprediger auf die Schlachtfelder am Main und vor Metz.

In Dellwig verlebte Bodelschwingh eine glückliche Zeit mit seiner Gattin, die ihm insgesamt acht Kinder gebar, doch in den Tagen vom 12. bis 25. Januar 1869 starben vier Kinder an Keuchhusten und Lungenentzündung.

Anfang 1872 übernahm er die Leitung der 1867 bei Bielefeld gegründeten "Rheinisch-westfälischen Anstalt für Epilepsie", die aus dem kleinen Bauernhaus "Ebenezer" und dem eben erst begonnenen Neubau des Hauses "Bethel" und des 1869 in dem alten Marienstift an der Neustädter Kirche in Bielefeld eröffneten Diakonissenhauses. Durch den Neubau des Diakonissenhauses "Sarepta" verband Bodelschwingh räumlich die beiden Anstalten und baute sie im Lauf der Jahre zu der größten Anstalt der Inneren Mission, zu einer "Stadt der Barmherzigkeit" aus.

Um den Kranken vor allem eine neue Heimat zu schaffen und sie in eine Lebensgemeinschaft einzugliedern, erwarb Bodelschwingh einen Bauernhof nach dem andern oder legte diesen an, damit die Kranken in der Landwirtschaft arbeiten konnten. Um den Kranken auch die Gelegenheit zu geben, ein Handwerk zu erlernen und auszuüben, schuf er Werkstätten. Auch für die Frauen, die man ebenfalls nach Altersstufen, Krankheitsgraden und Berufsarten einteilte und entsprechend unterbrachte, gab es mancherlei Verwendung, z. B. in Näh- und Flickstuben, in der Waschanstalt und Landwirtschaft oder auch zum Stricken und Kartoffelschälen.

Da die Räume in der Kapelle von "Sarepta" nicht mehr ausreichten, baute Bodelschwingh nur mit Spenden die Zionskirche und am 16. Juli 1883 legte Kronprinz Friedrich Wilhelm den Grundstein der Kirche und Prinz Albrecht von Preußen nahm an ihrer Einweihung am 26. November 1884 teil. Während deren Nachfeier überbrachte der Generalsuperintendent Gustav Nebe im Auftrag der Theologischen Fakultät Halle Bodelschwingh die Ernennungsurkunde zum Ehrendoktor. Am 4. Dezember 1894 starb Bodelschwinghs Ehefrau Ida.

Bodelschwingh nahm sich nicht nur der psychisch Kranken, sondern auch den "Brüdern von der Landstraße" an und gründete 1882 in Wilhelmsdorf (Senne) die erste Arbeiterkolonie, 1899 als deren Filiale "Freistatt" im hannoverschen Wietingsmoor und 1909, eine Wegstunde davon entfernt, "Heimstatt". 1885 rief Bodelschwingh den "Verein Arbeiterheim" ins Leben und warb für ihn in Wort und Schrift.

Im Sommer 1897 verlebte Bodelschwingh mit Adolf Schlatter einige Ferientage in Braunlage (Harz) und schloss mit ihm eine Arbeitsgemeinschaft, deren erste Frucht die "Theologische Woche" in Bethel war, die im August 1898 zum erstenmal abgehalten wurde. 1890 gründete Bodelschwingh das Kandidatenkonvikt, indem die Kandidaten Vormittags auf den verschiedenen Stationen der Anstalt arbeiteten und der Nachmittag ihrer besonderen Ausbildung auf den künftigen Beruf vorbehalten blieb.

Als Abgeordneter des preußischen Landtags von 1903 bis 1908, setzte sich Bodelschwingh für die Arbeiter und seine "Brüder von der Landstraße" ein und kämpfte für die gesetzliche Regelung der Wandererfürsorge und erreichte nach langem Bemühen, dass das Wanderarbeitsstättengesetz angenommen wurde.

Im Herbst 1905, verwirklicht Bodelschwingh seinen, bereits 1895 in einem Aufsatz dargelegten, Plan einer freien theologische Akademie und eröffnete mit elf Studenten und den Dozenten Samuel Jäger und Walter Kähler die "Theologische Schule", deren Aufgabe es sein sollte, in das Bibelstudium einzuführen und durch methodische Anleitung zu wissenschaftlicher Arbeit einen gesunden Übergang vom Gymnasium zur Universität zu schaffen.

Am 1. Oktober 1906 wurde, die bereits 1886 in Berlin gegründete "Deutsch-Ostafrikanischen Missionsgesellschaft", in der Bodelschwingh seit 1890 im Vorstand mitarbeitete, von Berlin nach Bethel verlegt. Bodelschwingh hatte auf Bitten der Missionsgesellschaft Diakonen und Diakonissen, aber auch Theologen aus dem Kandidatenkonvikt, nach Ostafrika gesandt. Zu den Theologen aus dem Kandidatenkonvikt gehörten auch Wohlrab und Ernst Johanssen, die bereits im Frühjahr 1891 ausgezogen waren und die Pioniere der Mission in dem Bergland Usambara wurden.

Friedrich von Bodelschwingh starb am 2. April 1910 in Bethel bei Bielefeld und sein gleichnamiger Sohn übernahm die Leitung der nunmehr "Bodelschwinghschen Anstalten".