温子升，字鹏举，自称太原人，晋代大将军温峤的后代。世代居住江左。祖恭之，刘义隆政权彭城王刘义康的户曹，避难归国，定居在济阴冤句，因而成为该郡县人。家中世代寒微。父温晖，兖州左将军府长史，行济阴郡事。
子升开始在崔灵恩、刘兰处受学，读书精勤，昼夜不倦。长大后博览百家，为文清婉。作为广阳王元渊的下等宾客，在马坊教众奴子书。写《侯山祠堂碑文》，常景见到后很赞赏，故到元渊处感谢。景说：“刚刚见到温生。”元渊很奇怪地问是怎么回事，景说：“温生是大才士。”元渊从此待温子升渐渐好起来。
熙平初年(516)，中尉、东平王元匡广召善文辞之人，以充任御史，同时参加射策考试的有八百多人，温子升与卢仲宣、孙搴等二十四人中高第。当时参与选拔的人争相引决，元匡让温子升去应付他们，众人都受屈而去。孙搴对人说：“朝来吵吵嚷嚷的人群，都是子升把他们赶走了。”于是补御史职，当时只二十二岁。台中文笔都是温子升所为。后以家丧离任，丧期满后，又应朝请任原职。后来李神隽行荆州事，引他兼录事参军。被征赴省，李神隽上表留他，不让他还朝。吏部郎中李奖退表不许，说：“过去伯瑜不应留，王朗因此发出感叹，你今应迅速让他赴朝，不要步彦云前番过失。”于是温子升还省。
正光末年(525)，广阳王元渊任东北道行台，召温子升任郎中，军国文书都出自他的手笔。从此才名转盛。黄门郎徐纥受四方表启，回答迅速，对于元渊独沉思说：“他有温郎中，才辞可畏。”高车人战败逃散，珍宝到处都是，子升只取绢四十匹。等到元渊被葛荣所害，子升也被逮捕了。葛荣部下都督和洛兴与温子升是旧相识，送给温子升数十匹马，他到了冀州。还京后，李楷握着他的手说：“卿今免祸，足以使夷甫忏悔惭愧。”从此后，温子升没有了为官的愿望，闭门读书，厉精不已。
建义初年(528)，任南主客郎中，修起居注。他曾有一天没有值班，上党王元天穆当时任录尚书事，准备鞭打他，温子升便逃走了。天穆很恼火，奏请别人代替他的位置。庄帝说：“当世才子不过数人，哪能为这点小事，便加放逐。”于是只好作罢。等到元天穆准备讨伐邢杲，召温子升同行，子升没敢答应。天穆对人说：“我想把他当个才来使用，哪里会怀前忿。今天他又不来，除非他南逃越地，北走胡原就算了！”温子升不得已只好去见他。加授伏波将军，任行台郎中，元天穆深深地赏识他。元颢入洛阳，元天穆召温子升问：“是挥师向京城，还是随我北渡？”回答说：“主上因虎牢关失守，才导致今天的狼狈局面。元颢新入京城，人情未定，今天就去讨伐，必定是有征无战。大王如若先克复京城，奉迎大驾，这就是齐桓、晋文之举了。舍此而北渡，臣窃为大王惋惜。”元天穆觉得他说得好却不能按他说的去做。派温子升还归洛阳，元颢命他为中书舍人。庄帝还宫，以前被元颢任职的多被废黜，而温子升仍为舍人。元天穆每每对温子升说：“恨我不能依卿前计办事。”温子升被除任正员郎，仍任舍人。
等到庄帝杀了..朱荣，子升参预了谋划，当时的赦免诏书，就是子升的手笔。..朱荣入宫内，遇到温子升，拿着诏书问他是何诏书，子升颜色不变，说“敕”。..朱荣不看他。..朱兆进入洛阳，温子升怕遇祸，逃走了。永熙年间，任侍读兼舍人、镇南将军、金紫光禄大夫，迁任散骑常侍、中军大将军，后领本州大中正。
萧衍让张皋模仿温子升文笔，传文江外。萧衍称赞说：“曹植、陆机又生于北土。恨我辞人，白白有一百零六人。”阳夏太守傅标出使吐谷浑，看到其国主床头有书数卷，原来是温子升的文字。济阴王晖业曾经说：“江左文人，宋有颜延之、谢灵运，梁有沈约、任日方，我子升足以陵颜压谢，含任吐沈。”杨遵彦作《文德论》，认为古今文人都负才遗行，行薄险忌，只有邢子才、王元景、温子升彬彬有德行。
齐文襄王引荐子升为大将军府咨议参军。子升以前任中书郎，曾到萧衍客馆接受国书，自己不修举止，对人说：“诗章易作，行为不羁难以做到。”文襄馆客元仅说：“众人当贺。”推子升合陈辞。温子升总是忸忸怩怩，改推陆操。等到元仅、刘思逸、荀济等作乱，文襄怀疑温子升参与了谋划。这时正派他写献武王碑文，写成后，很快就把他投到晋阳狱中，吃破棉絮而死，弃尸路边，抄没了他的家口。太尉长史宋游道把他收葬了，又把他的文字收集结集为三十五卷。温子升外貌恬静，与物无争，言而有物，不妄毁誉，而城府极深。每有大事，喜欢参预，所以最终还是祸及自己。又写有《永安记》三卷。无子嗣。