Bửu Đình là chắt của Tĩnh Gia công Nguyễn Phúc Miên Sạ, hoàng tử thứ 49 của vua Minh Mạng. Thân phụ ông là Ưng Tự, làm Đề lại tại Bình Thuận, nên thuở nhỏ ông học tiểu học tại Phan Thiết, rồi về quê học Trường Quốc Học Huế. Thôi học, ông làm viên chức bưu điện tại Ba Ngòi, Cam Ranh. Ít lâu bị thuyên chuyển đến vùng núi Chứa Chan, ông bị bệnh và xin thôi việc vào đầu tháng 3/1926.

Từ năm 1923, ông đã viết tiểu thuyết, cộng tác với các tờ Đông Pháp thời báo, Công luận, Phụ nữ tân văn, Tân thế kỷ... ở Sài Gòn, là một cây bút chống thực dân phong kiến nổi tiếng.

Ông cũng thường diễn thuyết chống lại cường quyền. Tháng 11/1926, ông làm Tổng thư ký kiêm Chủ bút tờ báo Tân thế kỷ ở Sài Gòn. Với bút danh Hà Trì, Liên Chiểu, ông đã viết nhiều bài xã luận đanh thép.

Thỉnh thoảng ông về Huế, ghé thăm cụ Phan Bội Châu đang bị quản thúc tại Bến Ngự. Tại đây, đầu năm 1927, ông diễn thuyết cho thanh niên học sinh. Việc đả kích phong kiến của Bửu Đình khiến cho Tôn Nhân Phủ buộc ông tội khi quân, phiến loạn. Ông bị bắt ngày 24/2/1927 và bị khai trừ ra khỏi Hoàng tộc, bị tuyên án 9 năm khổ sai tại Lao Bảo. Trong tù ông đã nhiều lần tuyệt thực để phản kháng. Nam triều và thực dân phải chuyển Chu Đình ra Côn Đảo. Tại đây, ông tranh thủ mọi lúc để sáng tác. Các bản thảo tiểu thuyết được người giúp gởi vào Sài Gòn cho báo Phụ nữ tân văn đăng tải, được nhiều người hâm mộ, như Mảnh trăng lu, Cậu Tám Lọ, Đám cưới cậu Tám Lọ, Bước đầu...

Ông đã vượt ngục lần đầu năm 1930 nhưng không thành. Cuối năm 1931, ông lại cùng hai người bạn tù tổ chức vượt ngục Côn Đảo lần thứ hai và mất tích từ đó.