Nhà thơ Thái Thủy tên thật là Phạm Thái Thủy, sinh ngày 25 tháng 12 năm 1937 tại Hà Nam.
Thái Thủy công tác trong ngành phát thanh từ năm 1955 khi còn sống tại Hải Phòng. Sau này ông di cư vào miền Nam, được nhà văn Chu Tử giới thiệu với ông Hồ Hán Sơn để cùng thực hiện chương trình phát thanh cho Trung tướng Nguyễn Thành Phương của đạo Cao Đài với mục đích ủng hộ chính quyền do thủ tướng Ngô Đình Diệm (lúc này ông Diệm chưa trở thành tổng thống) đứng đầu. Đó là đài Tiếng nói của Hội đồng Nhân dân Cách mạng, có trụ sở đặt tại đường Phùng Khắc Khoan, Sài Gòn.
Thời gian tiếp theo ông công tác tại đài Pháp Á, rồi chuyển sang đài Tiếng nói Quốc gia sau khi đài Pháp Á bị đóng cửa. Ông được chọn làm phụ tá cho nhạc sĩ Dương Thiệu Tước, trưởng phòng văn nghệ của đài.
Thái Thủy là một trong những người tham gia sáng lập Ban văn nghệ Tao Đàn cùng với Đinh Hùng và Thanh Nam.
Đầu thập niên 1960, ông nhận lời mời của Nguyên Sa về làm thư kí tòa soạn tạp chí Hiện Đại.
Khi biến cố tháng tư năm 1975 xảy ra, Thái Thủy đang giữ chức chánh sự vụ sở chương trình đài phát thanh Sài Gòn. Ông bị đi tù cải tạo mười năm, được thả vào năm 1985 nhưng lại bị chính quyền cộng sản bắt lại vào năm 1990 vì tình nghi có liên quan tới phong trào đấu tranh đòi dân chủ và nhân quyền của bác sĩ Nguyễn Đan Quế.
Năm 1995, do sự can thiệp của Hội Ân xá Quốc tế, Thái Thủy được trả tự do và đến năm 1998 ông cùng gia đình sang Mỹ định cư. Ông qua đời vào lúc 5 giờ 47 phút sáng ngày 13 tháng 4 năm 2011 tại Bệnh viện Fountain Valley, California.