慕容皝勇武刚毅且多有谋略，崇尚经学，熟悉天文。建武初年拜冠军将军、左贤王、封望平侯。太兴四年（321年）十二月，慕容廆封辽东郡公，立身为嫡子的慕容皝为世子。其曾率众出征，累有战功，如于永昌元年（322年）率众入侵段末柸的都城令支（今河北迁安县西）。太宁末年，慕容皝拜平北将军，封朝鲜公。咸和八年五月甲寅（333年6月4日），慕容廆去世。六月，慕容皝嗣辽东郡公，以平北将军行平州刺史，督摄部内，统治辽东。
同年，宇文乞得归被宇文逸豆归逼逐而在外去世，慕容皝出兵讨伐，令宇文逸豆归畏惧请和，慕容皝于是修筑了榆阴和安晋二城后回军。慕容皝弟征虏将军慕容仁和广武将军慕容昭很得慕容廆宠爱，惹来慕容皝不满，而二人在慕容皝登位后怕慕容皝不能接纳自己，于是在慕容仁在平郭（今辽宁熊岳城）举兵西行至棘城以攻慕容皝，并以慕容昭为内应。不过，慕容仁尚在途中，其计划就被揭发，慕容昭被慕容皝赐死，慕容仁唯有回军据守平郭。慕容皝于是派兵讨伐，却大败于汶城以北。及后孙机更以辽东郡向慕容仁投降，令其尽得辽东之地，而且获得段部鲜卑首领段辽和鲜卑诸部的支持，遥遥相援。
咸和九年（334年），慕容皝接连派兵攻杀鲜卑木堤和乌丸悉罗侯。段辽亦攻徒何，不能攻破后更派段兰和在上一年因惧慕容皝猜忌而出奔段部的慕容翰进攻柳城（今辽宁朝阳市），守将石琮死守，终于退军。同年，派往东晋报丧的队伍回辽东，慕容皝获东晋授予镇军大将军、平州刺史、大单于、辽东公，持节，并因以往慕容廆之事，都督幽、平二州及东夷诸军事并承制置百官，但皆被慕容仁所留，慕容皝一直至次年队伍被放回棘城才获受命。慕容皝亦于同年率军讨辽东，成功夺取襄平（今辽宁辽阳市），居就、新昌两县亦归降，慕容皝置和阳、武次和西乐三县就撤军，又将辽东大姓分徒于棘城。
咸康二年（336年）正月，慕容皝坚持趁海面结冰而从海路进攻慕容仁，于是在壬午日（2月17日）自昌黎东出发，经结冰海面走三百多里，至历林口就放下辎重轻兵直取平郭。慕容皝军行至平郭七里以外时[2]，慕容仁斥候才向慕容仁报告，令慕容仁狼狈到城西北迎战。当时慕容军率部向慕容皝投降，震动慕容仁军心，慕容皝于是趁机进攻，大败对方，慕容仁亦被擒和被赐死。
平定慕容仁后，至六月，段辽又派兵进攻慕容皝，分别攻击武兴以及柳城，当时宇文逸豆归亦攻进安晋以作声援，慕容皝别将击破攻武兴之军，而自己率兵增援柳城，逼走屯于城西的段兰后转攻安晋，并派封奕大败逃走的宇文逸豆归部众。及后慕容皝预料二部会再来，于是命封奕在马兜山设伏，成攻大败下月来攻的段辽。其后又命世子慕容儁和封奕分别进攻段部和宇文部，皆大胜。慕容又下令在乙连东筑好城并置戍，又建曲水城作好城之援，以威逼乙连。当时乙连大饥，段辽命人输送粮食，但就被戍守好城的兰勃所败。后段辽部将段屈云进攻兴国，又被慕容皝将慕容遵击败并尽俘其部众。
咸康三年十月丁卯（337年11月23日），慕容皝听从封奕的劝告，自称燕王，建前燕，追慕容廆为武宣王，夫人段氏为武宣后，立世子慕容儁为王太子。当年又因段部鲜卑多番入侵，于是派宋回向后赵称藩，以其弟慕容汗为人质，请求后赵与其联兵进攻段部鲜卑。后赵天王石虎大悦，答允并送还慕容汗，约定明年进攻。随后在咸康四年（338年），石虎率众进攻段部鲜卑，慕容皝则出兵进掠令支以北诸城，并大败追击的段兰，大掠而还。而因石虎持续进攻，四十多座城被石虎所得，段辽于是弃守令支而逃至密云山。石虎入令支后，不满慕容皝自掠人民牲畜后回军，不与其会师，于是下令进攻慕容皝。后赵军持续进攻，至五月戊子日（6月12日）攻至棘城时，慕容皝打算逃亡，但被慕舆根劝阻，当时玄菟太守刘佩更率敢死队数百骑出城冲击后赵军，所向披靡，令城中士气大增；封奕亦劝慕容皝坚守，终令慕容皝安心不降。两军相持十多日后，后赵军引兵退还，慕容皝派慕容恪率二千骑进攻后赵军，惊扰敌军而令其弃甲溃散，杀三万余人。及后慕容皝分兵收复原本叛归后赵的各个郡县，并扩境至凡城，置戍而还。十二月，段辽降后赵，不久又悔而转投慕容皝，而后赵已派麻秋支援段辽，慕容皝于是命慕容恪设伏于密云山，大败麻秋，并带着段辽和其部众撤还。
咸康五年（339年），慕容皝守将击退来攻凡城的后赵军队，又因自称燕王未受东晋朝命，于是命长史刘翔向建康献捷，兼求假燕王玺绶，又请大举出兵平定中原。不过当时朝廷议论未肯容让慕容皝称王。此时慕容皝得知庾亮去世，其弟庾冰及庾翼分掌朝廷中枢及荆州要地，于是上书要晋成帝以史为鉴，亲近贤达，不要亲信外戚。又写信给庾冰，指责他掌握朝权，却未能为国雪耻，只“安枕逍遥，雅谈卒岁”。庾冰知道慕容皝的上表和书信后十分恐惧，自以道远而不能控制他，于是奏请顺应慕容皝的请求。咸康七年（341年），慕容皝获东晋任命为使持节、大将军、都督河北诸军事、幽州牧、大单于，封燕王。
在受封燕王的同一年，慕容皝下令在柳城以北，龙山以西修建龙城，并改柳城为龙城。至次年（342年）正式迁入龙城。迁都后，慕容皝听从早前归国的慕容翰建议，先袭破高句丽，后才再攻取宇文鲜卑，以解后顾之忧，专心图取中原土地。慕容皝并自率精兵四万从险狭的南道进攻高句丽，以慕容翰及慕容垂为前锋，以王寓领偏师五千走平广开阔的北道引诱敌军，终出其不意，成功攻陷高句丽都城丸都（今吉林集安），高句丽王高钊出逃，慕容皝招引不出，且因王寓败没而没有追击，于是挖出高钊父高乙弗利的尸体，连同丸都城中府库收藏的珍宝、高钊母亲和妻子及掳掠的五万多人一同西还，更毁丸都。高句丽因而于翌年（343年）向慕容皝称臣，慕容皝于是送还其父亲尸体，留其母为人质。
高句丽称臣于慕容皝后，慕容皝又击败了宇文逸豆归派来进攻的国相莫浅浑。建元二年（344年），慕容皝亲自率二万骑兵讨伐宇文鲜卑，又派慕容翰为前锋，慕容军、慕容恪、慕容垂及慕舆根兵分三路一同进攻。慕容翰与宇文逸豆归大将涉奕于[3]大战，涉奕于战死，宇文部军心瓦解，被慕容皝所败，都城紫蒙川陷落，宇文逸豆归败死漠北，宇文鲜卑至此被慕容皝所并。
此战后慕容皝终究不能对慕容翰放心，将其赐死。
永和元年（345年），慕容皝又派慕容恪攻高句丽，攻克南苏并置戍而还。永和二年（346年）又命慕容儁与慕容军、慕容恪及慕舆根率一万七千兵东袭夫余，成功俘虏夫余王余玄等五万多人回国。
而早在咸康六年（340年），后赵已大举征兵，大行屯田，并收集战马，准备进攻慕容皝。当时慕容皝认为蓟城因乐安得重兵驻守而防御空虚，突袭蓟城，守城的石光惊惧而不出击，慕容皝攻陷高阳并焚毁积聚的军粮，更掠夺了三万余户。此举打乱了后赵进攻计划，而慕容皝平定高句丽和宇文部等主要对手后，前燕就能更集中对抗后赵，终令前燕得以专心在永和六年（350年）乘后赵内乱出兵中原。
永和四年九月丙申日（348年10月25日），慕容皝去世，时年五十二，谥为文明王。
- 永和元年（345年），慕容皝自以古时诸侯即位皆称元年，故此不再用晋朝年号，追咸和八年（333年）登位起计，改称十二年。
- 慕容皝汉化较深，崇尚儒学，设东庠（学校），以大臣子弟为官学生，号高门生。亲临讲授，每月考试优劣。
- 慕容皝鼓励农耕，例如就曾在朝阳门东设籍田，置官主理。后又亲自巡行各郡县，鼓励和督察农业活动。更加罢园林供没有土地的农民耕种，更赠送一头耕牛给没有牛的农民。
- 慕容皝曾树立纳谏之木，以示他愿意接受正直谏言。
- 史载慕容皝身长七尺八寸（约191厘米）。
- 慕容皝好文学典籍，故他劝于到东庠讲授，学生多达千余人。慕容皝更亲作《太上章》以取代《急就篇》作学生识字的书籍，又写了《典诫》共十五篇，皆用来教授学生。
- 《晋书》载慕容皝一次在国境西边畋猎，将渡河时见一个骑白马，穿红衣的老人，举手指挥着慕容皝，说该处不是狩猎场，要慕容皝离开。不过慕容皝没有将事件说出来，更渡河狩猎，接连几日大有收获。慕容皝及后见到一只白兔，于是策马追射，但马匹却跌倒，慕容皝亦堕马受伤，这时才说出他看见老人一事。慕容皝回龙城后将后事托付给世子慕容儁，后就死去了。王隐《晋书》亦有相近记载，不过是老人说话后就不见了，而后追猎白兔时堕马撼石，当场死亡。
- ^ 《十六国春秋·卷三》
- ^ 《资治通鉴》载此时为正月乙未日，但该年正月无乙未，或漏标二月（即为二月乙未日，3月1日），或记载有误。
- ^ 《资治通鉴》作涉夜干。
- ^ 《魏书·卷一·帝纪第一》昭成皇帝讳什翼犍......七年春二月，遣大人长孙秩迎后慕容氏元真之女于境。夏六月，皇后至自和龙。秋七月，慕容元真遣使奉聘，求交婚。帝许之。九月，以烈帝女妻之......
- ^ 《资治通鉴·卷一百五》：立世子宝为太子，封从弟拔等十七人及甥宇文输、舅子兰审皆为王。
- ^ 赵君平，赵文成编. 《秦晋豫新出墓志搜佚续编》. 北京: 国家图书馆出版社. 2015.07: 43. ISBN 978-7-5013-5598-3 （中文（繁体））.
- 《晋书·载记第九·慕容皝传》
- 《资治通鉴》卷九十二至九十八
