他出生于肥前国佐贺城下，是藩校弘道馆教谕枝吉南濠的次子。父亲精通国学，宣扬以天皇为中心的思想。兄长枝吉神阳后来也成为弘道馆教授，种臣在父兄的强烈影响下成长。
兄长神阳结成祭祀南北朝时代效忠天皇的楠木正成的义祭同盟，种臣与兄长一起成为核心。江藤新平、大木乔任、岛义勇等青年也加入其中，后来在明治维新中大显身手的佐贺藩人才就此成长起来。
他为研究天皇和日本古典的学问而留学京都，与许多国学者交往辩论，次年在京都得知黑船来航。后来他再赴京都，向朝廷建议派佐贺藩兵进京，却被藩主驳回并被命令闭门思过。
这一年父亲去世，他成为佐贺藩士副岛利忠的养子，改姓副岛，并与妻子律子成婚。解除禁闭后，他担任弘道馆教谕，教过大隈重信等人。三年后兄长神阳死于霍乱，他受到兄长门生的敬仰。
他在长崎与大隈重信一起跟随传教士维尔贝克学习英语和美国政治制度，并在佐贺藩英学塾致远馆教授和汉学问。他还到京都向幕府官员劝说大政奉还，未被采纳，再次被命令闭门思过。
他出任明治新政府参与，作为制度事务局判事与福冈孝弟一起起草了规定新政府体制的政体书。他参考美国制度和福泽谕吉的《西洋事情》等，引入了分权思想。次年他成为最早的参议之一。
岩仓使节团出发前往欧美时，他接任外务卿。在与俄国的库页岛边界问题上，他主张买下整个库页岛，但未能实现。据说他终生为后来放弃库页岛而遗憾。
停靠横滨的秘鲁船玛丽亚·卢斯号上有中国人逃出，人们发现船上的中国人受到奴隶般的对待。副岛从人道立场出发让法院审理，解放了229名中国人并移交清朝。这一处置后来在国际仲裁中也被认定为正当。
他作为特命全权大使前往清朝，交换了《中日修好条规》批准书，并在北京获准单独觐见同治帝。回国后，在围绕向朝鲜派遣使节的明治六年政变中，他与西乡隆盛、板垣退助等人一起离开了政府。
板垣退助、后藤象二郎、江藤新平等人聚集在他家结成爱国公党，向政府提交了要求开设国民选举议会的民选议院设立建白书。当时有人劝他与江藤一起回佐贺，他被板垣说服而留在东京。
他从横滨渡海到上海，在清朝各地游历约两年，探访苏州、杭州名胜。在天津会见李鸿章时，李劝他为清朝效力，被他婉拒。他与各地文人唱和汉诗，磨炼诗才，日后留下了2000多首汉诗。
他担任宫内省一等侍讲，为明治天皇讲授儒家经书。虽然黑田清隆曾想撤换他，但他收到天皇亲笔信后继续任职，一直讲到侍讲职务被废除。天皇对他十分信任。
他从枢密院副议长转任松方正义内阁的内务大臣，但因政府内部对立，不到三个月便辞职。前一年他担任东邦协会会长，致力于与亚洲人民交流。清朝思想家梁启超后来也曾在日本拜访他。
日俄战争期间，他在东京病逝。他也是以“苍海”为号的书法家，自由而雄劲的书法在近代书法史上留下了重要足迹。板垣退助称赞他“副岛才是应当担任太政大臣的人”。
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岩仓具视威廉·史密斯·克拉克狩野芳崖高桥由一西周由利公正大久保利通河锅晓斋
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