石蕴三与樊锥同为清朝末年拔贡出身。戊戌变法期间，湖南巡抚陈宝箴倡导新思想，创办了时务学堂、南学会及时报馆等机构。谭嗣同、梁启超、熊希龄、陈三立、唐才常、樊锥和石蕴三都参与了这些活动。当变法失败后，陈宝箴等人被革职，而石蕴三等人则遭通缉。他们逃至山区避难，最终在光绪二十六年（1900年）八月参与了汉口起义，但因追缉不得不再次逃往上海。在那里，他们得到了蔡锷的资助，并于光绪二十九年（1903年）留学日本初入弘文师范学校，后转入法政大学。此后，他先后加入同盟会并自称“苍石”，表达其反清的决心。
返回中国后，石蕴三担任船山学社社长，并组织成立湘学会，以鼓励学生反抗清政府。他还在长沙和其他地方教书，如在禹之谟创办的唯一学堂（广益中学前身）兼课。但是，当禹之谟被捕时，他又必须逃离到上海继续他的教育事业。在宣统三年（1911年）的广州起义失敗後，一些烈士牺牲，这激发了他强烈的情感。他写下挽联：“鲁仲连，不愿做秦王；君子爱民，民也爱国。”辛亥革命胜利之后，他拒绝接受官职，由湖南都督谭延闽推荐他到北京学习行政工作。然而，在袁世凯称帝后的1915年，他决定辞去这一职位。
四年的时间过去之后，在1922年的6月，他接受教育部长范源濂的邀请，被聘为总纂员。在此期间，他著有《老学今诠》、《政谈续》、《燕尘录》等作品。此外，还应船山学社请求回到湖南省任职，同时成为湖南大学教授。他撰写了多部著作，如《说诗解颐》、《尚书今文通释》、《易象的哲理观》、《曲台十论》以及《说文匡邪》，但由于日军轰炸和长沙大火，大部分作品均毁失。
随着日本侵略军接近他的家乡，在1939年的最后几月里，即将七十岁生日的时候，他选择辞去所有职务，将自己隐退在山村中，以书本作为自己的伴侣直至1948年的7月去世。当时，《人物大辞典》的编者们记载了他的传记。