Thái Phiên hiệu Nam Xương, sinh năm 1882 quê ở làng Nghi An, huyện Hòa Vang, tỉnh Quảng Nam. Ông sống và làm việc ở Đà Nẵng từ nhỏ. Ông là người yêu nước thiết tha, tính tình cương trực, căm thù giặc Pháp cướp nước và bè lũ Việt gian tay sai của giặc Pháp
Tháng 5/1905, Thái Phiên cùng với Tiểu La Nguyễn Thành, Đỗ Đăng Tuyển tham gia thành lập Duy tân hội. Ông trở thành một yếu nhân của Duy tân hội ở Quảng Nam, hoạt động có nhiều hiệu quả, được Phan Bội Châu tin cẩn. Thái Phiên cũng như Trần Cao Vân, Lê Ngung, Phan Thành Tài đều là những yếu nhân của phái Duy Tân với xu hướng Duy Tân tự cường rồi mới "dần mưu tính việc khác".
Từ năm 1909 trở đi, nhất là sau khi Đỗ Đăng Tuyển một yếu nhân của Duy Tân hội ở Quảng Nam bị bắt thì một mình Thái Phiên phải lo gây dựng lại tổ chức Duy tân hội ở Quảng Nam, đồng thời bắt liên lạc vói Lê Ngung để gây dựng lại tổ chức Duy tân hội ở tỉnh Quảng Ngãi.
Chủ trương của Phan Bội Châu chuyển Duy tân hội sang tổ chức Việt Nam Quang Phục hội. Năm 1914, Thái Phiên cùng Lê Ngung tổ chức một cuộc họp các nhà yêu nước tại Trung Kỳ tại thành phố Đà Nẵng. Thái Phiên và Trần Cao Vân nhiều lần cử người sang Trung Quốc, Xiêm La để đặt kế hoạch phối hợp.
Sau cuộc tiếp xúc với vua Duy Tân, Thái Phiên, Trần Cao Vân triệu tập các yếu nhân Việt Nam Quang Phục hội ở các tỉnh Trung Kỳ họp Đại hội lần thứ hai vào trung tuần tháng 3 năm Bính Thìn (1916) tại nhà một đảng viên ở chợ Cầu Cháy làng Xuân Yên, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Đại hội kiểm điểm lực lượng cách mạng quyết định kế hoạch khởi nghĩa với danh nghĩa: "Việt Nam quân Chính phủ".
Ngay sau khi nhận được mệnh lệnh của vua Duy Tân, Thái Phiên, Trần Cao Vân thông báo cho các ủy viên ủy ban khởi nghĩa quyết định vào giờ Tý ngày 2 tháng 5 năm Bính Thìn, tức 1 giờ sáng ngày 3 tháng 5 năm 1916. Mật hiệu khởi nghĩa là "Năm Thìn, tháng Tỵ". Tại Hu Thái Phiên, Trần Cao Vân bị mất liên lạc với các trại lính, nhưng vẫn quyết định điều động thuyền đến bến Thương Bạc rước vua Duy Tân ra lãnh đạo cuộc khởi nghĩa. Vụ mưu khởi nghĩa không thực hiện được, vì không nổ được pháo lệnh, không đốt được lửa trên đèo Hải Vân, nên các nơi đều phải rút. Chỉ riêng ở phủ Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam, dân binh dù không có lệnh, vẫn bao vây tòa Đại lý Pháp, phá kho thu được hai khẩu súng trường rồi kéo vào phủ đường, nhưng tri phủ đã bỏ trốn. Ngay ngày hôm sau giặc Pháp thẳng tay đàn áp, chém giết nghĩa quân, hầu hết các thủ lĩnh nghĩa quân đều bị bắt. Tại Quảng Ngãi, Lê Ngung tự tử trước khi bị bắt vây mà chúng vẫn chặt đầu ông đem bêu. Các ông Nguyễn Thụy, Trần Thân, Võ Cầu, Mai Tuấn, Hứa Thọ đều bị chém. Ở Quảng Nam số người bị chém lên đến hàng trăm. Thái Phiên, Trần Cao Vân rước vua ra khỏi thành, định đưa về Nam Ngãi. Nhưng ngày hôm sau vua tôi mệt nhọc vào nghỉ ở chùa Ngũ Phong thì giặc Pháp ập vào bắt.
Ngày 17 tháng 5 năm 1916, giặc Pháp chém các ông Thái Phiên, Trần Cao Vân, Tôn Thất Đề, Nguyễn Quang Siêu ở An Hòa (Huế), cách kinh thành không đầy 1 cây số. Chúng chôn hai ông Thái Phiên, Trần Cao Vân một hố. Sau một nữ đồng chí là Trịnh Thị Hưng (hay Hương) bí mật dời hài cốt từ nơi xử án về an táng tại khu rừng gần chùa Châu Lâm ở Kinh thành Huế.