三十一代衍圣公孔令贻的原配孙氏未生育，很早就已病故，其妾丰氏，也无出。续弦陶氏有一子，却不幸早夭。孔令贻中年无子，遂将陶夫人的贴身丫环王宝翠收为侧室。王氏先后生下两个女儿：德齐、德懋。民国8年，王氏第三度怀孕。当时身在北京的孔令贻忽而病危，他口述致书给当时北洋政府徐世昌大总统和逊帝溥仪：“令贻年近五旬，尚无子嗣，幸今年侧室王氏怀孕，现已五月有余，倘可生男，自当嗣为衍圣公，以符定例。……但令贻病危至此，恐不能待。……”同年11月8日，孔令贻卒于北京太仆寺街衍圣公府，经孔族内部商议，如王宝翠生下男孩，自当承袭衍圣公，如生下女孩，则由近支西五府的孔德冈过继大宗承祧。民国9年农历正月初四（1920年2月23日），王氏临产，为防有人偷换婴儿或出现意外，当时的北洋政府派军队包围了产房，到处设岗，并由一位将军坐镇孔府，北洋政府山东省省长屈映光与孟、颜、曾三氏的奉祀官同时在场监督。孔府则把血缘关系最亲近之十二府的长辈老太太全部请来，在前堂西厢静坐监产。孔府上下门户齐开，就连只有喜庆大典、迎接圣旨和举行重大祭祀活动才开的重光门也不例外，门上还挂着弓箭，示“飞快”、“速到”之意。偏巧王氏难产，于是有人建议再开只有皇帝出巡或是祭孔时才能打开的曲阜正南门；也有人说孔府内宅的后花园地势较高，压着前面，必须将前边的地势抬高，“小圣人”才会进来。陶氏依言派人打开正南门，还把一块写着“鲁班高八丈”的木牌挂在后堂楼的角门上，以抬高地势。之后，孔德成终于顺利诞生。孔府令人四处敲锣十三下，通报小公爷诞生，曲阜全城燃放鞭炮相贺，北洋政府亦于曲阜鸣礼炮十三响，以志圣裔不辍之庆。

孔德成出生17天时，生母王氏因产褥热去世，年仅26岁。随后孔德成由其嫡母陶氏抚养。同年农历四月二十日（西历6月6日）满百日时，孔府收到北洋政府徐世昌大总统令，孔德成袭封三十二代衍圣公。

民国13年，师从吴伯箫学习英文，随詹澄秋习琴。民国14年，重修尼山孔庙、颜母祠、尼山书院。民国18年，嫡母陶氏亦辞世，由业师王毓华（字子英）照顾起居。

民国24年，有感世袭爵位不宜存于民国，主动请求南京国民政府撤销“衍圣公”之爵号。国民政府以为道统不可废，乃改衍圣公作大成至圣先师奉祀官，成为中华民国唯一的世袭特任官。‏[是年7月8日，由陈立夫主持，戴传贤监督，于南京宣誓就职，获蒋中正委员长亲临祝贺。民国25年，从庄陔兰习国学及书法。书法初从二王入手，后转颜体及北魏张猛龙碑，四体皆擅，且精于甲骨、金石文字。同年12月16日，娶前清名臣孙家鼐曾孙女、陆军部郎中孙传楘孙女、中国实业银行北京分行副经理孙多煃女孙琪方（1919—— ）。

1935年以大成至圣先师奉祀官之名应邀参加日本孔庙的落成大典。民国26年12月，驻兖州七十二师师长孙桐萱 奉蒋中正委员长之命，连夜安排孔德成夫妇离乡。民国27年元月，曲阜沦陷。未几，于武汉发表抗日宣言。其后迁居重庆，主持成立孔学会，组织名家，召开讨论及宣讲会，研究弘扬孔子学术思想与民族精神。时四方学者云集重庆，对传统文化之研究有新旧观念与方法的论辩。孔德成所受冲击甚巨，拜著名学者王献唐为师，治学方法亦颇受友人傅斯年与屈万里影响。史学家吴湘相指出，孔德成在弱冠之年就已在学术丛林中找到一个正确走向：做一位纯粹学人，而不以道统自居。

民国34年日本投降，随国民政府迁往南京，旅居上海。民国36年3月，曾回曲阜祭扫林庙。民国37年3月29日，任中华民国国民大会代表（至民国80年5月16日卸任）。同年至美国考察文化，任耶鲁大学研究员，与访美学者罗常培友善。次年3月，自美返国，辗转至香港、澳门、广州。

1947年徐蚌会战后，李炳南将曲阜孔府文物撤至台湾省暂时安置于台中市省立图书馆后面的新生报宿舍（今自由路与民权路交叉口）。1949年孔德成随国民政府来台，于台中市复兴路两栋日式平房（昔复兴巷，今台中后火车站附近），作为大成至圣先师奉祀官府临时办公室，随后孔府文物与故宫博物院南迁文物、国立中央博物院筹备处文物、国立中央图书馆善本图书、中央研究院历史语言研究所考古文物、中华民国外交部档案一起安置于台中县雾峰北沟，由中央文物联合保管处管理。1959年由台湾省政府教育厅出资在省立农学院（中兴大学前身）的台中市南区顶桥子头段133-8号（今国光路学生宿舍）兴建孔府官邸，将奉祀官办公室与官邸分成两地。

自1955年起，于台湾大学中文系、人类学系兼任教授，讲授“三礼研究”、“金文研究”、“殷周青铜彝器研究”课程，至2008年初，方因病辍教。1956年7月至1964年4月，任国立故宫中央博物院联合管理处主任委员。为弘扬国粹，与台静农、王静芝、王北岳、吴平等成立“六修书画会”。1964年，获台湾中国书法学会第二届会员代大会选为首届监事会三位常务监事之一。1984年9月1日至1993年4月24日担任中华民国考试院院长。1990年代起受聘为总统府资政，2002年续聘。2005年11月15日，台湾大学庆祝创校七十七周年暨改制六十周年校庆，授予孔德成荣誉博士学位。台大校长李嗣涔表示，孔德成指导中文、人类两系师生，以实验、复原的方法研究《仪礼》，是科际整合的典范，身为孔家第七十七代传人，他一生都在弘扬儒家文化，促进国民外交。典礼当日，由孙女孔垂玖陪同接受学位颁赠。孔德成谦虚地说，自己在台大教书五十年，贡献甚少。他很感谢，也觉得很惭愧。台大校训“敦品励学、爱国爱人”正是传统教育的基本精神，他以此自励，且与同学共勉。

1998年李登辉时代，裁撤大成至圣先师奉祀官府，只留下奉祀官官衔，使孔德成北迁。在台中官邸物品除孔子历代的文物之外，全部都捐赠出去，经过雪心文教基金会董事长郑胜阳整理过后，设立了“孔德成先生文物馆”（台中市立德街197号）。‏