Nasceu em Maranguape, 25 de outubro de. 1853. Estudos primários e X secundários em Fortaleza e Recife, onde não logrou ingressar na Faculdade de Direito. Em Fortaleza participou da Fênix Estudantil e da Academia Francesa. Na sua formação filosófica e sociológica assimilou influências de Cocote, Spencer, Taine, Buckle e Ratzel.
No Rio de janeiro, para onde foi em 1875, ingressou no quadro de funcionários da Biblioteca Nacional e, depois de brilhante concurso, foi nomeado pelo Imperador Professor Catedrático do Colégio Pedro II. Membro do Instituto Histórico e Geográfico Brasileiro.
Pesquisador arguto, metodizador e teorista da História. Traduziu obras de Wappaeus, A. W. Sellin, Emilio Goeldi, Steinen e Alfred Kirchoff. Jornalista, crítico literário, publicou seus primeiros ensaios em 1874; em vida, teve editados os volumes O Brasil do Século XVI (1883) e A Língua dos Caxinauás (1914). Depois de 11 sua morte, ocorrida em 13 de agosto de 1927, foi fundada, no Rio de Janeiro, a Sociedade Capistrano de Abreu, formada por amigos e antigos discípulos, entre os quais Paulo Prado, Pandiá Calógeras, Jaime Coelho, Arrojado Lisboa, Said Ali. Rodolfo Garcia, Afrânio Peixoto e Roquete Pinto, a Sociedade incumbiu-se de reunir os estudos que deixara esparsos e publicou os volumes Capítulos de História Colonial (1928); O Descobrimento do Brasil (1929); Caminhos Antigos e Povoamento do Brasil (1930); Ensaios e Estudos (3 volumes, 1931/2 e 1938); posteriormente, teve publicada sua vasta correspondência, reunida em 3 volumes, com introdução e notas de José Honório Rodrigues.