Narodil sa v Hornej Lehote v roku 1812 v rodine evanjelického farára Adama Chalupku. Samo Chalupka pochádzal zo starej literátskej rodiny. Bol mladším bratom dramatika Jána Chalupku ktorý bol prvým významným autorom veselohier, v ktorých zosmiešnil zaostalosť malomešťanov a odsúdil panštenie sa a odrodilstvo.
Základné vzdelanie získaval u otca – učiteľa a kazateľa, neskôr navštevoval od roku 1821 gymnázium v Gemerskej Teplici a od roku 1822 študoval na lýceu v Kežmarku. Tam naňho vplývali národne uvedomelí profesori Ján Benedikti a Matej Slavkovský, priatelia a spolupracovníci Jána Kollára. Od roku 1824 študoval v Rožňave, od roku 1827 študoval na evanjelickom lýceu v Bratislave filozofiu a teológiu. Na ňom sa stal v roku 1829 jedným zo zakladateľov študentského samovzdelávacieho spolku Spoločnosti česko-slovanskej, v rokoch 1831–32 bol jeho podpredsedom.
Základné vzdelanie získaval u otca – učiteľa a kazateľa, neskôr navštevoval od roku 1821 gymnázium v Gemerskej Teplici a od roku 1822 študoval na lýceu v Kežmarku. Tam naňho vplývali národne uvedomelí profesori Ján Benedikti a Matej Slavkovský, priatelia a spolupracovníci Jána Kollára. Od roku 1824 študoval v Rožňave, od roku 1827 študoval na evanjelickom lýceu v Bratislave filozofiu a teológiu. Na ňom sa stal v roku 1829 jedným zo zakladateľov študentského samovzdelávacieho spolku Spoločnosti česko-slovanskej, v rokoch 1831–32 bol jeho podpredsedom.
Členovia spoločnosti sa nevenovali len literatúre, ale zaujímali sa i o dejiny, osud národov a ich zápas za slobodu. Preto sa po vypuknutí povstania poľskej šľachty v roku 1830 proti cárskej nadvláde vydal do Poľska ako dobrovoľník po boku poľských vlastencov. V nasledujúcom roku bol vážne zranený na krku v bojoch pri Haliči. Po rokoch v básni Všeslav nazval toto povstanie „nešťastnou vojnou“, záhubou slovanskej slobody, keď bojoval brat proti bratovi.
Po uzdravení dokončil štúdium a pôsobil najprv ako vychovávateľ v Demänovej, ale v roku 1833 pokračoval v štúdiu na evanjelickej teologickej fakulte vo Viedni.
Po uzdravení dokončil štúdium a pôsobil najprv ako vychovávateľ v Demänovej, no už v roku 1833 pokračoval v štúdiu na evanjelickej teologickej fakulte vo Viedni. V roku 1834 uverejnil vo Fejérpatakyho kalendári tri básne, ktoré prevzal Kollár do druhého zväzku svojich Národných spievaniek, keďže ich pokladal za vydarenú napodobeninu ľudových piesní. Popri ročnom štúdiu teológie vo Viedni sa Chalupka zúčastňoval tajných schôdzok poľskej mládeže, odkiaľ pôsobil na činnosť slovenského krúžku v Bratislave. Spriatelil sa aj s radikálne zmýšľajúcim Alexandrom Bolleslavínom Vrchovským, ktorý sa stal vedúcou osobnosťou Mladého Slovenska. V roku 1834 presvedčil listom Ľudovíta Štúra, ktorý pol roka pôsobil ako pisár v Uhrovci, aby sa neodkladne vrátil na lýceum. Po absolvovaní evanjelickej teologickej fakulty vo Viedni v roku 1834 nastúpil na miesto kaplána v Chyžnom.
Samo Chalupka sa od mladosti angažoval v slovenskom národnom hnutí. Bol členom tajného študentského spolku Vzájomnosť a štúrovského spolku Tatrín. Počas revolúcie v rokoch 1848–1849 ušiel pred hroziacim väzením na Oravu a do Liptova, kde pomáhal verbovať dobrovoľníkov. V marci 1849 bol členom slovenskej deputácie vo Viedni.
V porovnaní s inými básnikmi Štúrovskej školy písal málo a po dlhých prestávkach. Iste nie preto, že nechcel alebo nemohol, ale preto, že si kládol veľmi náročnú úlohu – preniknúť medzi ľud tak, aby jeho poéziu prijal ako svoju vlastnú. Chalupka vedel, že okrem literatúry pre vzdelané vrstvy, je potrebná i literatúra, ktorá by národné vedomie a zároveň aj boj proti feudálnemu poriadku vnášala priamo do najširších ľudových vrstiev. Každá sloha Chalupkovej básne hovorila k súčasnosti a podnecovala priam revolučne vôľu bojovať za slobodu.
Za revolúcie, keď došlo k povstaniu na západnom Slovensku ( po tom, čo uhorská revolučná vláda odmietla spravodlivé požiadavky Slovákov), Chalupka opustil svoju faru a v Liptove a na Orave pomáhal verbovať dobrovoľníkov. Po revolúcii sa nezúčastňoval na literárnom živote, bol sklamaný viedenským diktátorstvom a nadŕžaním starej uhorskej aristokracii. Nové a zároveň aj najúrodnejšie obdobie jeho tvorby nastalo po roku 1860, po obnovení ústavnej vlády, po memorandovom zhromaždení (1861) a založení Matice slovanskej (1863).
Samo Chalupka je spoluautorom Memoranda slovenského národa (1861) a v roku 1863 stál pri založení Matice slovenskej. Po otcovej smrti prevzal v roku 1840 evanjelickú faru v Hornej Lehote, na ktorej pôsobil až do svojej smrti – celých 43 rokov.
Poézia Sama Chalupku odráža hlboké vlastenecké cítenie späté s nadšením pre boj za národnú slobodu – hrdinovia jeho básní stelesňujú vlastenecké cítenie celej štúrovskej generácie. Vari najvýraznejšie a najvýrečnejšie to cítiť v jeho vrcholnom diele, ktoré napísal v roku 1864 – v historickom speve Mor ho!
V roku 1868 vydal jedinú zbierku svojej poézie pod názvom Spevy. Chalupka do nej zahrnul celú tvorbu básne s ľúbostnou tematikou, ale aj vojnové, hrdinské, baladické i zbojnícke témy ako napríklad Branko, Turčín Poničan či Likavský väzeň.
Samo Chalupka, básnik, ktorý najhlbšie prenikol do širokých vrstiev ľudu, zomrel 10. mája 1883 (niektoré zdroje uvádzajú aj dátum 19. máj 1883) v Hornej Lehote vo veku 71 rokov. Ešte pred skonom určil, aby na jeho náhrobok dali vyryť dvojveršie z Branka: „Pravde žil som, krivdu bil som verne národ môj ľúbil som“.