syn Zygmunta I Starego i Bony Sforzy, król polski i wielki książę litewski, ostatni z dynastii Jagiellonów. Inteligentny, zdolny, kulturalny, bardzo uczuciowy, uparty, gospodarny, łatwo ulegał emocjom i lubił imponować swoimi hojnymi gestami. Wychowywany głównie przez matkę, był pod jej silnym wpływem. Choć już w wieku 10 lat został koronowany na króla, to jednak matka sprawiła, że dopiero w 17 roku życia Zygmunt August otrzymał własny dwór i zaczął uczestniczyć w życiu politycznym państwa. Faktycznie spod wpływu matki wyzwolił się dopiero po ślubie z Elżbietą Habsburżanką (6 V 1543 r.), kiedy to z upoważnienia ojca wyjechał na Litwę, gdzie jako wielki książę objął rządy.
Tutaj za sprawą Radziwiłłów poznał Barbarę Radziwiłłównę - córkę Jerzego, hetmana wielkiego litewskiego. Zygmunt poślubił ją w wielkiej tajemnicy w 1547 r. (Elżbieta zmarła w 1545 r.), co wyszło na jaw dopiero po śmierci Zygmunta Starego. Małżeństwu temu przeciwna była Bona oraz większość senatu i szlachty, gdyż obawiali się zbyt wielkiego wpływu Radziwiłłów na młodego króla. Radziwiłłowie dążyli wtedy do całkowitej odrębności Wielkiego Księstwa Litewskiego. Choć szlachta twierdziła, że małżeństwo nie jest prywatną sprawą władcy, to król zmusił ją jednak do zgody na koronację Barbary (7 XII 1550 r.).
Poprzez naciski polityczne zawarł przymierze z Habsburgami, w którym m.in. znalazło się zobowiązanie o wzajemnej pomocy przeciw buntowniczym poddanym.
Wydając w grudniu 1550 r. edykt przeciw heretykom, pozyskał sobie Zygmunt biskupów oraz część szlachty. Większość szlachty przekonał do siebie, rozdając dobra państwowe. Barbara jednak wkrótce zmarła na raka (8 V 1551 r.), co stało się też powodem niesnasek między Zygmuntem a Boną, gdyż król oskarżał matkę o otrucie żony. Te zarzuty oraz dążenie Zygmunta Augusta do silnych rządów osobistych doprowadziły do wyjazdu Bony z Polski (1556 r.). W 1553 r. król pojął za żonę Katarzynę Austriaczkę, siostrę swojej pierwszej żony Elżbiety. Było to jednak tylko małżeństwo polityczne i mimo gorącej chęci posiadania potomstwa Zygmunt August nie potrafił zmusić się do współżycia z żoną.
Po wyjeździe Bony Zygmunt August (aż do 1562 r.) opierał swe rządy na współpracy z magnaterią, której pozostawiał w Koronie dużą swobodę działania, gdyż pochłonęły go sprawy litewskie i bałtyckie. Rozgoryczona średnia szlachta skupiona w ruchu egzekucyjnym krytykowała politykę króla i domagała się reform. Kiedy w 1559 r. sejm odmówił podatków na wojnę inflancką, Zygmunt August wyjechał na Litwę i następny sejm zwołał dopiero w 1562 r. Król był bowiem zdania, że sejm jest powołany do uchwalania podatków, a nie do stanowienia prawa (wbrew Nihil novi). Z tego też powodu zdecydował się zwołać sejm wiosną 1562 r., gdyż potrzebował pieniędzy na wojnę o Inflanty. Szlachta zbojkotowała ten sejm i zwołała własny do Piotrkowa (29 XI 1562-25 III 1563 r.), na którym zamierzała przeforsować własne reformy. Król zdecydował się przybyć na ten sejm w szlacheckim kubraku, co oznaczało, że zerwał z obozem magnackim i postanowił współpracować ze szlachtą. Było to królowi na rękę, gdyż to właśnie ruch egzekucyjny (a nie magnaci) domagał się m.in. centralizacji państwa, wzmocnienia władzy królewskiej, realnej unii z Litwą. Także stany inflanckie były zainteresowane unią z Koroną i Litwą.
Polityka zagraniczna Zygmunta Augusta była bardzo rozsądna. Choć na początku swoich rządów zawarł porozumienie z Habsburgami, to z czasem zaczął współpracować z Francją. Zdecydowanie przeciwstawiał się próbom rozciągnięcia panowania Hohenzollernów na teren Inflant oraz ekspansji Rosji i Szwecji nad Bałtykiem. Doprowadziło to w latach 1563-70 do wojny (tzw. I wojna północna), która ostatecznie umocniła pozycję Polski nad Bałtykiem.
Król prowadził konsekwentną politykę morską: w 1568 r. powołał Komisję Morską - urząd państwowy, którego zadaniem było strzec interesów polskich nad Bałtykiem; wcześniej zadbał jeszcze o stworzenie królewskiej floty kaperskiej (dla której wybudowano nawet port w Pucku), a pod koniec życia rozpoczął budowę regularnej floty wojennej.
Dążył też do zapewnienia bezpieczeństwa na pograniczu południowo-wschodnim i dlatego przekazał dobrowolnie 1/4 swoich dochodów z królewszczyzn na utrzymanie tam wojsk mających powstrzymać tatarskie najazdy (tzw. wojska kwarciane) oraz konserwację zamków i zakup sprzętu wojennego.
Za największe osiągnięcie jego polityki uważa się unię lubelską z 1569 r. Trzeba też zaznaczyć, że ostrożne stanowisko Zygmunta Augusta wobec reformacji ustrzegło Rzeczpospolitą przed groźbą wojen religijnych.
Był król wielkim miłośnikiem sztuki: stworzył imponującą kolekcję arrasów, bezcenną bibliotekę, był mecenasem wielu literatów i artystów oraz wielbicielem muzyki. Zmarł nagle 7 VII 1572 r. w Knyszynie.