他出生于佐仓藩江户藩邸，是藩主堀田正时的次子，初名正笃。次年父亲去世，他后来成为继任藩主的养子。少年时他身体强健，非常喜欢小鸟，以喂鸟为乐。据说他在宅邸中与母亲和姐姐过得无拘无束。
藩内有权势的老臣曾想拥立他人为藩主，但部分由于下级武士的反对，正笃继承了佐仓藩主之位。成为藩主后，他提拔支持自己的家臣，逐步巩固了自己的权力。这是一个艰难的开端。
掌控藩政的老臣去世后，正笃作为藩主独立主政，推行改革。他大力提倡西方学问兰学，甚至被称为“兰癖”。通过这些努力，他为佐仓成为学问兴盛之地、培养众多人才奠定了基础。
他被任命为大坂城代后不久，便成为江户城西之丸的老中。在此之前，他已担任过奏者番和寺社奉行，积累了作为幕府官员的经验。他一边作为藩主推行改革，一边进入幕府政治的中心，其才干逐渐受到瞩目。
他成为本丸老中，参与了老中首座水野忠邦推行的天保改革。但正笃对忠邦严厉压制民众的做法持批评态度，据说他很早就看出改革将以失败告终。这是他对幕府政治应有的形态逐步形成自己见解的时期。
他预见到改革将失败，以生病为由辞去老中之职。不久后忠邦就被罢免，正笃的果断判断使他免于失势。回到佐仓后，他致力于改革，招请兰方医佐藤泰然开设医学塾顺天堂。顺天堂至今仍作为大学延续下来。
大地震袭击江户，正笃也在宅邸中受伤。一周后，经老中首座阿部正弘推荐，他再次出任老中，被让予首座之位，并兼管对外交涉。由于他是主张与外国通商的开国派，据说主张攘夷的德川齐昭对此表示反对。
前一年，为避讳嫁给将军家定的笃姬之名，他将名字从正笃改为正睦。这一年，他促成美国总领事哈里斯与将军会见，推进了通商条约的谈判。正睦认为与外国通商不可避免，试图选择为迎接新时代而开国的道路。
为签订日美修好通商条约，他前往京都请求孝明天皇的许可。但由于反对的公卿和希望攘夷的天皇本人的意见，未能获得许可，只好空手返回江户。其间成为大老的井伊直弼罢免了正睦的老中之职。
他将家督让给四子，隐居并号见山。据说这次隐居与惩处在将军继嗣问题上与直弼对立的人有关。不过在安政大狱中，其他大名受到严厉惩处，而正睦并未受到重罚。
井伊直弼在樱田门外倒下后，朝廷和幕府双方下令，让正睦在佐仓城闭门谨慎。这一处分带有对直弼安政大狱进行报复的意味。推动开国的正睦，在激烈的政治动荡中再次被排斥出政治舞台。
他在仍处于谨慎期间，于佐仓城三之丸的御殿去世。谨慎处分在他死后不久即被解除。正睦直面开国这一艰难抉择，重视兰学，把佐仓培育成学问之城，是在历史转折点上肩负重任的政治家。墓地位于佐仓的甚大寺。
藤田东湖岛津齐彬横井小楠绪方洪庵佐久间象山井伊直弼锅岛直正（闲叟）吉田东洋
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