王卓然1893年5月24日出生在撫順市城區(qū)蓮島灣村的一個(gè)普通農(nóng)民家庭。1911年，他考入奉天兩級(jí)師范。其間他參加了青年基督教會(huì)，先后結(jié)識(shí)了張學(xué)良、閻寶航、杜重遠(yuǎn)、盧廣績(jī)等東北進(jìn)步人士并成為摯友。1919年秋，王卓然考入北平師范大學(xué)，兩年后，畢業(yè)返回奉天任省教育廳視學(xué)。1923年秋，他獲官費(fèi)到美國(guó)紐約哥倫比亞大學(xué)留學(xué)深造。
王卓然為了使美國(guó)人民廣泛地了解中國(guó)的歷史和現(xiàn)狀，他準(zhǔn)備了介紹中國(guó)歷史和日本侵華罪行的講稿于假期在美國(guó)講演，足跡遍及美國(guó)各地。1928年8月，王卓然回到奉天，剛主政的張學(xué)良聘他任東北大學(xué)教授、東三省保安總司令部咨議兼作自己子女的家庭教師。自此，王卓然逐漸成為張學(xué)良的得力助手。
“九一八事變”時(shí)，王卓然陪伴張學(xué)良在北平治病。9月27日，他與流亡進(jìn)關(guān)的東北愛(ài)國(guó)人士高崇民、閻寶航、盧廣績(jī)等在北平成立了“東北民眾抗日救國(guó)會(huì)”，被選為執(zhí)行主任委員。救國(guó)會(huì)得到張學(xué)良的暗中支持，在東北民眾抗日斗爭(zhēng)中起到了重要的組織領(lǐng)導(dǎo)作用。救國(guó)會(huì)派車(chē)向忱、高鵬等人負(fù)責(zé)與東北抗日義勇軍的聯(lián)絡(luò)，有力地指導(dǎo)了義勇軍的對(duì)敵斗爭(zhēng)。救國(guó)會(huì)成立不久，王卓然提議創(chuàng)辦《覆巢》報(bào)(該報(bào)后改為《東方快報(bào)》)，他被任命為社長(zhǎng)。該報(bào)以揭露日本軍國(guó)主義侵華罪行、抨擊國(guó)民黨當(dāng)局不抵抗政策、反映東北人民的意愿為主旨。 1937年“七七事變”發(fā)生，王卓然與東北抗日救亡總會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)人相繼到了重慶，他被選為國(guó)民參政會(huì)參政員。他站在抗日的立場(chǎng)上，呼吁國(guó)共合作，團(tuán)結(jié)抗日，釋放張學(xué)良將軍。王卓然的提案得到了周恩來(lái)、董必武、鄧穎超等共產(chǎn)黨參政員的支持。1945年8月，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后，蔣介石欲發(fā)動(dòng)內(nèi)戰(zhàn)，王卓然參加了由在渝的東北名流寧武、閻寶航等人成立的“東北政治建設(shè)協(xié)會(huì)”，呼吁停止內(nèi)戰(zhàn)、和平建設(shè)中國(guó)。他與閻寶航等人還常去曾家?guī)r50號(hào)向周恩來(lái)請(qǐng)教。1946年5月4日，王卓然與許德珩等科技、文化界知名人士發(fā)起成立了“九三學(xué)社”，為和平民主的實(shí)現(xiàn)作進(jìn)一步的努力。 1946年夏，內(nèi)戰(zhàn)終于爆發(fā)，王卓然見(jiàn)和平無(wú)望到日本從事貿(mào)易。新中國(guó)成立后，他捎信給周總理，請(qǐng)求回國(guó)工作。1951年5月，他歷經(jīng)磨難，毅然回到祖國(guó)的懷抱。王卓然回國(guó)后，用自己的大部分積蓄在京、津兩市創(chuàng)辦兩所少年兒童科學(xué)教育館和3所幼兒園，從事科普活動(dòng)。周恩來(lái)總理親自安排他到國(guó)務(wù)院參事室任參事，從事文字改革和科普工作。
王卓然于1975年去世。作家駱賓基在紀(jì)念他的書(shū)《王卓然史料集》中作了“愛(ài)國(guó)精神永存”的題詞。這是對(duì)王卓然一生的高度評(píng)價(jià)。