Phạm Cự Lượng sinh ngày 20 tháng 11 năm Giáp Dần (944) ở Khúc Giang, Nam Sách, Hải Dương. Cha là Phạm Mạn, làm tham chính đô đốc Ngô Nam Tấn vương. Mẹ là Trần Thi Hồng sinh được 8 người con 5 trai, 3 gái đều hiển đạt. Ông nội là Phạm Chiêm, giữ chức Đồng giáp tướng quân đời Ngô vương Quyền.
Ngay từ nhỏ Phạm Cự Lượng đã tỏ rõ tư chất thông minh, có chí lớn, văn võ đều thấu hiểu. Ông thường cùng anh cả là Phạm Hạp đem tiền của chiêu dụ mọi người, mua ngựa luyện quân.
Khi Đinh Bộ Lĩnh dấy binh dẹp loạn 12 sứ quân, Phạm Cự lượng cùng anh cả đem hơn 2000 người, ngựa từ quê đến Hoa Lư phò Đinh Bộ Lĩnh. Phạm Cự Lượng được phong chức Phòng Ngự sứ Tiên phong Tướng quân ra giữ cửa biển Đại ác.
Năm Mậu Thìn (968), dẹp xong loạn 12 sứ quân, Đinh Bộ Lĩnh lên ngôi Hoàng đế hiệu là Tiên hoàng, đặt Quốc hiệu là Đại cồ Việt, đóng đô ở Hoa Lư. Phạm Cự Lượng được phong Tâm phúc Tướng quân coi việc Thị vệ (Quan thân cận của vua).
Năm Canh Thìn (980), vua nhà Tống được tin Đinh Tiên Hoàng mất, các đại thần nước Đại cồ Việt phân liệt, có nguy cơ nội chiến, liền sai quan trấn thủ Ung Châu Hầu Nhân Bảo giữ chức Giao Châu, đem quân thuỷ bộ theo hai hướng Lạng Sơn và sông Bạch Đằng vào xâm chiếm nước ta.
Tháng 7 năm ấy, Thái Hậu Dương Vân Nga phong Phạm Cự Lượng làm Đại tướng tiên phong đem quân đi chống giặc. Trước lúc tiến quân, Phạm Cự Lượng hội quân sỹ ở cửa Đào Lâm (chưa rõ nay thuộc địa phận nào), nói rằng: “Bây giờ quân giặc sắp vào cõi mà chúa thượng hãy còn nhỏ tuổi, lấy ai mà thưởng phạt cho chúng ta ...chẳng bằng nay ta tôn Thập Đạo Tướng quân lên ngôi Thiên tử đã, rồi sau sẽ xuất quân.” Quân sỹ nghe nói đều hô vạn tuế.
Lê Hoàn lên ngôi Hoàng đế. Phạm Cự Lượng được phong làm Thái Uý. Cuối mùa xuân năm Tân Tỵ (981), mọi mũi tiến quân của giặc đều bị ta phá, tướng giặc Hầu Nhân Bảo chết trận, quá nửa quân Tống bị diệt, buộc vua Tống xuống chiếu lui quân. Đại thắng năm Tân Tỵ đã mở đầu kỷ nguyên Đại Việt bách thắng bọn phong kiến phương Bắc.
Năm Nhâm Ngọ (982), Phạm Cự Lượng phụng mệnh vua đi đánh Chiêm Thành đại thắng tại Đông Dương (Kinh đô Chiêm Thành) để rửa hận vua Chiêm vô cớ bắt sứ giả Đại cồ Việt.
Mùa thu năm Quí Mùi (983), Phạm Cự Lượng được vua tin trao trọng trách đi khai sông mới từ Đồng Cổ đến Bà Hoà (tức từ Đan Nê, Yên Định đến Đồng Hoà, Tĩnh Gia - Thanh Hoá ngày nay). Trên đắp thành đường lớn, dưới khai thành sông lớn để lưu thông thuỷ bộ. Cũng trong năm này, Phạm Cự Lượng còn chỉ huy đào cảng Đa Cái ở Hoan Châu (tức Hương Cái Hưng Nguyên Nghệ An ngày nay).
Ngày 12 tháng 9 năm Giáp Thân (984), Phạm Cự Lượng mắc bệnh sốt rét, mất tại Đồng Cổ, nơi ông đang làm việc. Nhà vua thương tiếc sai người đem tướng cữu hồi kinh, an táng tại phía nam Bồ Sơn. Hưởng thọ 41 tuổi.
Ghi nhớ công ơn Phạm Cự Lượng ở Đồng Cổ và Đa Cái hiện còn đền thờ ông. Tại Hà Nội, đời vua Lý Thái Tông (1028-1054) giao cho Bộ Lễ viết sắc phong: “Thần Phạm Cự Lượng làm Hoành Thánh Đại Vương” chuyên xét việc hình ngục, thờ tại đền Ngự sử ( nay là Lương sử thuộc khu Văn Miếu - Quốc Tử Giám Hà Nội). Tại Hưng Lộc (Nghĩa Hưng - Nam Định) cũng có đền thờ Phạm Cự Lượng ghi lại sự tích tương tự như đền thờ Lương Sử (Hà Nội).
(Dựa theo "Các Triều đại Việt Nam" và “Thần phả đền Lương Sử” )