他作为长州藩士宇多田正辅的三子出生于周防吉敷郡平井村，取名寿三郎。后来他成为母亲之弟寺内家的继承人，改姓寺内。幕末的长州处于激烈争斗的中心，这个少年很早就投身于战斗的世界。
他加入了长州藩奇兵队等诸队中以武士为主组成的一支队伍。后来他转到另一支队伍，学习西洋枪械的使用和国学。他还只是十几岁出头的少年，却在全藩与幕府对立的时代潮流中，积累了作为士兵的训练。
在幕府进攻长州的战争中，他参加了与安艺交界的小濑川口的防守。这是他尚可称为少年的年纪第一次上战场。此后他又参加戊辰战争转战各地，还随军参加了北海道的箱馆战争，作为新政府军的一员一直战斗到最后。
他在京都学习法国式军学后成为士官，晋升为大尉。他希望留学法国而学习语言，但机会并未马上到来。这一年他进入培养军官的陆军户山学校，毕业后在新成立的陆军士官学校担任指导学生的职务。
西南战争爆发后，他主动请求到前线作战，参加了被视为最激烈的田原坂之战。他在这里中弹，右手从此行动不便，此后再也没有在战场上直接指挥作战。从那以后，他走上了军队组织建设和军事教育的道路。
他陪同皇族闲院宫载仁亲王赴法，次年起作为驻在武官在法国停留数年。他从年轻时就怀有的留法心愿终于实现，学习了欧洲军队的体制。回国后他担任陆军士官学校校长等职。
甲午战争中，他担任负责运送士兵和物资、保持联络的运输通信长官。他不是在前线作战，而是在后方支撑军队的工作中发挥才能。此后他历任教育总监和参谋本部次长，中国发生义和团运动时曾亲赴当地。
他在第一次桂内阁中出任陆军大臣，在日俄战争期间主持陆军运营，被认为对胜利有所贡献。他在此后的内阁中继续担任陆军大臣，成为长州出身军人中承袭山县有朋一脉的实力人物。他因战功被授予子爵。
伊藤博文遇害后，他以陆军大臣身份兼任韩国统监，随着这一年的日韩合并成为首任朝鲜总督。他建立由宪兵兼任普通警察的制度来维持治安，这种依靠强权的统治后来被称为武断政治而受到批评。
他被列为元帅，辞去朝鲜总督，出任内阁总理大臣。因他的头形像当时流行的比利肯人偶，又讽刺这是不依靠政党的非立宪内阁，被称为比利肯内阁。他的政权正处于第一次世界大战期间。
针对俄国革命，他宣布出兵西伯利亚。与此同时，米价暴涨，米骚动蔓延全国，内阁为此承担责任而总辞职。接任的是率领政党的原敬，真正的政党内阁时代由此开始。
他在首相任期末就已经常生病，因心脏病和糖尿病恶化去世，享年六十七岁。首相原敬等人参加了他的葬礼。他曾在故乡山口创办收藏朝鲜相关书籍等的私人图书馆，这些书至今仍由一所大学继承保存。
西园寺公望山本权兵卫高桥是清犬养毅原敬尾崎行雄加藤高明加藤友三郎
内容基于教科书和传记中可以确认的史实，不确定之处会注明。