Johan Vilhelm Snellman föddes den 12 maj 1806 i Stockholm, där hans österbottniska föräldrar sjökapten Christian Henrik Snellman och Maria Magdalena (född Röring) studerat och gift sig. Johan Vilhelm var sju år gammal när familjen flyttade tillbaka till Finland och släktens närhet, till den österbottniska sjöfartsknutpunkten Gamlakarleby. Modern dog året därpå. År 1816 köpte fadern gården Palo i Alahärmä och gifte om sig.
Under några års tid fick Johan Vilhelm privatundervisning vid pedagogiet i Gamlakarleby. Som tioåring fick han åka till trivialskolan i Uleåborg, där även hans far gått. Hans skolgång avbröts dock av att Uleåborg brann år 1822.
Efter trivialskolan skrev Snellman samtidigt som Johan Ludvig Runeberg och Elias Lönnroth in sig vid Åbo Akademi, för att studera till präst. Under studietiden verkade han också tidvis som informator i Gamlakarleby. Ännu en gång blev studierna avbrutna av en brand, denna gång av Åbo brand år 1827. Efter den flyttade Åbo Akademi till Helsingfors, och i samma veva slog Snellman om från teologi till filosofi som huvudämne. Han kom att ta klara intryck av den hegelianska filosofin. Men i motsats till Hegel betonade han nationens och nationalandans snarare än statens betydelse för civilisationen. Filosofie kandidat blev Snellman år 1831, och docent fyra år senare. Han verkade som lärare vid Helsingfors Lyceum åren 1833–36. Under sin studie- och docenttid deltog han aktivt i studentkårens och Lördagssällskapets (Länk leder till extern tjänst)verksamhet och var en ivrig förkämpe för den akademiska autonomin. Universitetets konsistorium avsatte honom emellertid från hans tjänst på grund av hans starka åsikter och envisa principer.
Åren 1839–42 tillbragte Snellman i Sverige och Tyskland. Under dessa år var hans vetenskapliga forskningsarbete och utgivningsverksamhet som livligast. Han utgav t.ex. läroböcker, däribland Läran om staten, som ansetts som hans främsta verk, och skrev i den polemiska tidskriften Freja i Stockholm. Även sitt nationella program utformade Snellman under utlandsvistelsen. Han ansåg att den finskspråkiga allmogen skulle ges bildning.
Efter återkomsten till Helsingfors märkte Snellman snart att den akademiska banan fortfarande var stängd för en man med hans åsikter och rykte som folkuppviglare. Följaktligen tog han år 1843 tjänst som rektor för den högre elementarskolan i Kuopio. Vid sidan om sin rektorstjänst var han åren 1844–46 redaktör för den svenskspråkiga tidskriften Saima, en viktig röst inom finländsk bildning. I Saima skrev Snellman om de saker han upplevde som viktiga, bl.a. att folkskolor skulle grundas och att skoldisciplin skulle upprätthållas. Saima lades snart ned såsom omstörtande, och Snellman började skriva i Litteraturbladet, en kulturpolitisk och samhällskritisk tidskrift utgiven i Elias Lönnrots namn. Mera praktiska råd delade han med sig av i tidskriften Maamiehen Ystävä.
År 1845 gifte sig Snellman med Johanna (Jeanette) Wennberg, dotter till apotekaren i Kuopio. Familjen fick sju barn, varav fem nådde vuxen ålder. Jeanette dog år 1857. I slutet av år 1849 flyttade Snellmans till Helsingfors, där man planerade grundandet av ett handelsinstitut som Johan Wilhelm skulle förestå. Men projektet strandade p.g.a. myndigheternas avoga inställning.
Då Alexander II övertog tronen i ryska kejsardömet blev samhällsklimatet friare i Finland. Snellman, som i några år verkat som kontorist vid Henrik Borgströms handelshus och ombud för ett engelskt försäkringsbolag, kallades år 1856 till professuren i sedelära och vetenskapernas system vid Alexandersuniversitetet i Helsingfors. Under sina år vid universitetet främjde han folkbildningen bl.a. genom att verka som ordförande i direktionen för Växelundervisningsskolan i Helsingfors och stöda grundandet av det finländska folkskolväsendet.
Snellmans offentliga bana som statsman började år 1863, då han utnämndes till medlem av Senaten och chef för Finansexpeditionen. Han medverkade i avgörande grad till att en förordning om finska språkets rättigheter utgavs år 1863. Förordningen slog bl.a. fast att finska språket skulle vara jämställt med svenskan i alla ärenden som angick den finskspråkiga befolkningen. Han deltog även i genomförandet av en penningreform och läggandet av en grund för folkbildningen. År 1865 fick Finland en egen officiell penningenhet, den finska marken. Snellman eftersträvade inte statlig självständighet för Finland, utan för honom räckte ett autonomt Finland med en egen nationell kultur och en medvetenhet om den nationella identiteten. Ändå kom de reformer han drev på, bl.a. förbättrad ställning för finska språket, ett eget mynt, ett järnvägsnät och en återupplivad lantdag att bli en viktig grund för Finlands självständighetsprocess.
År 1866 adlades Snellman av kejsar Alexander II som erkänsla för lång och framgångsrik tjänst. Som företrädare för det adliga ståndet verkade han sedan vid lantdagarna år 1867, 1872 och 1877. Som senator avgick han år 1868 då han kommit i delo med generalguvernör Nikolai Adlerberg om byggandet av järnvägen mellan Riihimäki och St. Petersburg och användandet av svältdrabbade som arbetskraft vid den under de stora hungersnödåren. Efter sin avgång verkade Snellman bl.a. som verkställande direktör för Finlands Hypoteksförening åren 1869–1881. Johan Vilhelm Snellman dog den 4 juli 1881 på Danskarby gård i Kyrkslätt.