1920年8月加入“中國社會主義青年團”。1922年初加入中國共產黨。1925年7月任共青團中央總書記。1927年5月在中共五大上當選為中央委員。
國共合作破裂後，1927年8月7日出席在漢口召開的中共中央緊急會議，積極主張土地革命，當選為中共臨時中央政治局委員。1928年在中共六大上繼續當選為中央委員。1931年在中共六屆四中全會上當選為中央政治局委員。1935年11月與賀龍率紅二、紅六軍團長征，長征中擁護以毛澤東為代表的中共中央，同張國燾的中共中央作堅決鬥爭，力促紅軍三大主力勝利會師。
抗日戰爭爆發後，任中共xx華北分會委員、八路軍政治部主任，和朱德、彭德懷等率八路軍開赴山西前線抗戰。1938年3月，代表中共中央赴莫斯科向共產國際大佬史達林系統地匯報中國抗戰形勢與中國共產黨的工作和任務，取得了共產國際的大力支持。1940年3月回國後參加中共中央書記處工作。1941年9月任中共中央秘書長，協助毛澤東領導“整風”運動和“大生產”運動，並受中央委託主持《關於若干歷史問題的決議》的起草工作。1943年3月與毛澤東、周恩來、劉少奇、朱德組成以毛澤東為首的中共中央書記處。1945年在中共七屆一中全會上當選為中央政治局委員、書記處書記。
1946年後，和毛澤東、周恩來一起轉戰陝北，協助毛澤東指揮國共戰爭，制定中國共產黨的土地政策和開展土地改革工作。1949年初，指導建立中國新民主主義青年團，被推選為團中央名譽主席。
任弼時同志對事業和工作恪守著“能堅持走一百步，就不該走九十九步”的準則，長期抱病工作，“過度勞累”使病情突然“加重”，1950年10月27日在北京逝世，終年46歲。
葉劍英同志非常中肯和準確地評價說：“他是我們黨的駱駝，中國人民的駱駝，擔負著沉重的擔子，走著漫長的艱苦的道路，沒有休息，沒有享受，沒有個人的任何計較。他是傑出的共產主義者，是我們黨最好的黨員，是我們的模範。”
中國共產黨創建幾個月後，就有一位不滿十七歲的青年成為黨員——此後他以鋼鐵般的意志和刻苦耐勞的精神奮鬥三十年，並在四十年代與毛、劉、周、朱並列，成為領導全黨的“五大書記”之一，這就是任弼時;他雖英年早逝，其精神卻在黨內影響至深。