石蕴三生平与樊锥同为清朝拔贡出身。戊戌变法期间，湖南巡抚陈宝箴倡导改革，创办时务学堂、南学会等机构。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场变革。变法失败后，陈宝箴等人被罢官，而石蕴三等人则遭通缉。在樊锥的帮助下，他们躲避在山间幸免于难。
光绪二十六年（1900年），石蕴三参加了唐才常领导的汉口起义，但随后逃到了上海，在蔡锷的资助下前往日本留学。他先是在弘文师范学习，然后转入法政大学。在那里，他加入了同盟会，并以“苍石”自称，以示对清朝政府的反抗态度。
归国后，石蕴三担任船山学社社长，并组织成立湘学会，以鼓励学生进行反清活动。在长沙，他与谭心休和马邻翼共同创办了驻省邵阳中学堂，并担任教务长。此外，他还在禹之谟创办的唯一学堂兼课教学。但当禹之谟被捕时，石蕴三又逃到了上海，在中国公学继续他的教学工作。
宣统三年（1911年），广州起义失败后，黄花岗七十二烈士牺牲，这激发了他的愤慨。他写下挽联：“鲁仲连，不愿做秦王；君不爱民民爱国。”辛亥革命成功后，他拒绝了一些人的劝诫入仕，而是选择继续从事教育工作。
袁世凯称帝后的1915年，蔡锷在云南发动起义，与他联系一致。而次年的1916年，当刘人熙短暂成为湖南都督时，他曾一度受聘为其助手。当范源濂成为教育部长时，又聘请他担任总纂编辑多部书籍，其中包括《老学今诠》、《政谈续》、《燕尘录》等。
然而，“一二八”事变中，一些版本他的著作因日本飞机轰炸而丢失，而存放在湖南省份内的书籍也在1938年的长沙大火中化为灰烬。随着日本侵略军逼近，最终病重且无力再行应召，他只好辞职隐居于乡村生活。这段时间里，他以书贴门联表达对乱世中的哀愁：“乱后更无清静土，焚余犹有断残书。”
战胜后的1948年7月，即将去世前夕，由于身体状况恶化，只能接受湖南省政府顾问职位以维持生活费用。直至去世之前，其传记已经收录进《人物大辞典》中。
