1924年，卞孝萱生于揚州沒落的書香門第。出生不到兩個月，父親去世，寡母與卞孝萱相依為命。不識字的母親每天先向鄰人學會幾個字，然后回家教卞孝萱。日后有幾十位前輩為此事作畫賦詩填詞。如柳亞子贈詩云：“教兒先就學，即學即傳人，此是彌天愿，寧關一室春。”陳寅恪詩《寄卞孝萱》其一為：“卞君娛母以文字，千里乞言走書至。我詩雖陋不敢辭，嘉君養親養其志。”

　　日軍侵華，揚州淪陷，物價飛漲。卞孝萱到溱潼鎮就讀于江蘇省立第一臨時高級中學，18歲畢業后便只身前往上海謀生，白天在銀行工作，晚間進夜校補習，走上自學之路，遇到疑難問題，便向學者求教。

　　先后在上海工作了三四年，又在廈門工作了一兩年之后。1949年，卞孝萱調到北京的銀行工作。他利用業余時間，刻苦自學，從收集、整理辛亥革命時期重要人物碑傳入手，研究清以后政治、經濟、軍事、文化各方面人物的墓碑、墓志銘、家傳、行狀等，發表了一批學術文章。后受推薦到中國科學院近代史研究所工作，在范文瀾指導下，協助修訂《中國通史簡編》。卞孝萱遵照范文瀾“專通堅虛”的教誨，以唐代文史為主攻方向，突破了治文者不治史、治史者不治文的單一范圍，開拓了一個點面結合、文史結合的領域。

　　當時卞孝萱最常去的兩個地方，一個是可以淘到舊書的琉璃廠，一個就是北海附近的北京圖書館。正是在圖書館看書時，卞孝萱認識了章士釗的秘書王益知，后來成了章士釗家的常客，共同研究柳宗元的文章。章士釗出版《柳文指要》時，需要卞孝萱當助手，便寫信給周恩來，請將卞孝萱從干校調回北京。卞孝萱協助章士釗校勘《柳文指要》全稿，在章家工作了一段時間。《柳文指要》出版后，章士釗在贈卞孝萱的著作上題詞：“孝萱老棣指疵。此書出版，荷君襄校之力，甚為感謝。”

　　“文革”后期，卞孝萱到家鄉揚州師院任教。1984年，調入南京大學古典文獻研究所，與程千帆、周勛初等組成實力雄厚的學術隊伍，培養了一批博士、碩士研究生。卞孝萱開設的中國文化史、年代學研究、唐代小說與政治等課程，深受學生歡迎。

　　卞孝萱著作豐厚，著有《劉禹錫年譜》、《唐代文史論叢》、《劉禹錫叢考》、《元稹年譜》、《鄭板橋叢考》、《冬青書屋筆記》、《唐傳奇新探》、《唐人小說與政治》等著作30余種，發表論文200余篇。在南京大學校長匡亞明主編的《中國思想家評傳叢書》中，卞孝萱撰寫《劉禹錫評傳》和《韓愈評傳》，不久匡亞明聘任卞孝萱為副主編。近年來，卞孝萱主編《中華民族優秀傳統文化叢書》和《中華文化百科》等，主張學術民主：觀點上各抒己見，自由發揮；文字上各顯風采，不拘一格。此外還主編有《資治通鑒新編》、《六朝叢書》等，領銜主編的《中國歷代史話》獲第七屆中國圖書獎。