石蕴三与樊锥同为清末的拔贡生，戊戌变法时期，他们都参与了湖南巡抚陈宝箴的维新运动。随着变法的失败，两人避难山间幸免于追捕。在光绪二十六年，他参加了汉口起义并逃至上海，得到了蔡锷的资助后前往日本留学。在日本期间，他先后入读弘文师范和法政大学，并在1905年加入同盟会，以“苍石”自号表达反清志向。
返回中国后，他担任船山学社社长，并参与创办湘学会，积极鼓吹革命思想。他还曾在禹之谟创办的唯一学堂兼课，但因禹之谟被捕，他又逃往上海继续教学。在宣统三年广州起义失败后，他写下挽联表达对国家忠诚和不屈精神。
辛亥革命成功后，由黄兴、宋教仁等人推荐他出仕，但他拒绝。1915年袁世凯称帝时，他支持云南起义反抗，而在范源濂任教育部长时，被聘为总纂撰写多部书籍。之后回到湖南大学教授，也出版了一系列著作，如《说诗解颐》、《尚书今文通释》等。但是，在“一二八事变”中他的作品遭到焚毁，而在长沙文夕大火中也丢失了一部分遗稿。
抗战胜利后的最后几年里，由于病情严重，石蕴三只能以顾问身份接受湖南省政府的补贴，以支付医疗费用，最终在1948年的7月去世。他的一生充满了对国家命运深切关注和不懈努力，对中国近代史有着重要影响。