Jómódú középnemesi, németül beszélő családból származott, apja Pulszky Károly Sáros vármegyei táblabíró, anyja Fejérváry Apollónia volt. Tanulmányait Miskolcon és Eperjesen végezte, ahol összebarátkozott Eötvös Józseffel. A pesti egyetemen jogot hallgatott. Többször tett európai körutat nagybátyjával, Fejérváry Gáborral és utazásai során érdeklődni kezdett a régészet és a képzőművészet iránt. A pozsonyi országgyűlésen joggyakornokként vett részt. 18 éves korában publikálta első régészeti tanulmányát, 20 éves korában pedig a római Instituto di Correspondenza Archaeologica tagjává választotta. 1834-ben ügyvédi vizsgát tett és Sáros vármegye aljegyzője lett. 1839-től Sáros vármegye küldöttjeként vett részt az országgyűléseken. Tagja és jegyzője lett a váltó- és csődtörvény kidolgozására választott bizottságnak, később pedig a büntetőtörvénykönyv-készítő bizottságba is hasonló minőségben választották be. 1844-ben vette feleségül Walter Teréziát, egy bécsi bankár lányát, akivel négy gyermeke született. 1846-ban fontos szerepet játszik az Életképek ellenzéki orgánummá válásában. Ez év végén Petőfi hozzá fordult kölcsönért, de elutasította a költő kérését. 1847-ben kétrészes, értő és tárgyilagos kritikát közölt Petőfi költészetéről. 1848 márciusában Petőfivel együtt tagja volt a Pest megyei Közbátorsági Választmánynak. A Batthyány-kormányban Kossuth, majd Esterházy Pál államtitkáraként vállalt feladatokat. 1848-1849 fordulóján külföldre szökött, előbb Párizsban, majd Londonban próbálta a magyarok érdekeit képviselni. A szabadságharc bukása után nem térhetett haza, az osztrák haditörvényszék halálra és javai elkobzására ítélte, külföldi tartózkodása miatt az ítéletet később száműzésre változtatták. Családjával Londonban telepedett le. 1851-1852-ben feleségével elkísérték Kossuthot az angliai és az amerikai útjára. 1860-ban mint a Daily News levelezője Torinoba költözött, ahol tulajdonképpen a magyar emigráció diplomáciai ügyvivőjeként vállalt feladatokat. 1862-1863 körül belépett a torinói Dante Alighieri szabadkőműves páholyba. Később Firenzében telepedett le, ahol háza az írók, művészek és befolyásos emberek központi társasági helyévé vált. 1866-ban haldokló lánya meglátogatására Ferenc József császár engedélyével hazatérhetett: Eötvös József báró közbenjárására ekkor már amnesztiát kapott, és Magyarországon maradhatott. Deák-párti politikusként, országgyűlési képviselőként ténykedett. 1869-től 25 éven keresztül töltötte be a Nemzeti Múzeum igazgatói posztját. A Magyar Tudományos Akadémia levelező, rendes, végül tiszteletbeli tagja, 1895-től másodelnöke volt. Igyekezett újjáéleszteni a magyar szabadkőművességet.