In einem anspruchsvollen Familienumfeld aufwachsend konnte er als empfindsames und schüchternes Kind nicht die Achtung seines Vaters gewinnen, der in den Charakterzügen des jungen Golo Schwäche herauslas. So wurde vor allem sein Bruder Klaus und seine Mutter wichtige Bezugspersonen. 

Nach dem Besuch der Grundschule ging er 1923 an die Hochschule in Salem und genoss diese Freiheit ausserhalb des Elternhauses.
Dennoch konnte er sich dem Erwartungsdruck der Familie nicht vollständig entziehen und 1925 glitt er aus einem Mix aus Selbstzweifeln in eine düstere Schwermut, aus der er nur schwer wieder herauskam.

Nach Beendigung der Schule studierte er 1927 Jura in München, im gleichen Jahr zog er schliesslich nach Berlin, um sich dort der Geschichte und Philosophie zu widmen.

Nach seiner Ausbildung an der Universität Heidelberg von 1929 bis 1932 änderten sich die Lebensbedingunge für Golo Mann und seine Familie schlagartig. 
Mit dem Aufkommen der Nationalsozialisten musste sein Vater Thomas Mann - der die Nationalsozialisten offen kritisierte - ins Ausland fliehen. Golo Mann blieb zunächst zurück, kümmerte sich um das Haus in München und verhalf seinen jüngeren Geschwistern die Ausreise aus Deutschland. Schliesslich verliess auch Golo Mann im Mai 1933 Deutschland und brachte das Familienvermögen in der Schweiz in Sicherheit.

In den nächsten Jahren hielt sich Golo Mann in der Schweiz und in Frankreich auf und arbeitete unter anderem für das Journal "Die Sammlung" in Paris und als Lehrperson an der Universität in Rennes.

Als der Familie Mann die deutsche Staatsbürgerschaft 1936 entzogen wurde, erhielten sie die tschechische Staatsbürgerschaft. Golo Mann pendelte zu dieser Zeit zwischen den USA und der Schweiz, wo er als Editor für die Zeitung "Mass und Wert" tätig war.

1940 schloss sich Golo Mann der tschechischen Armee an, geriet jedoch in Gefangenschaft, wurde später aber wieder freigelassen. Anschliessend floh er mit seinem Onkel Heinrich Mann nach Spanien und von dort in die USA, wo bereits seine Eltern lebten.

1942 übernahm er kurzzeitig eine Stelle als Lehrer in Michigan, ehe er im Jahr darauf zur US Army ging, wo er als Übersetzer eingesetzt wurde. Im gleichen Jahr erhielt er die amerikanische Staatsbürgerschaft.

1947 erschien sein erstes Buch, welches seine Vorliebe für die Geschichte widerspiegelte, mit der Biographie über "Friedrich von Gentz" (47).

1954 erschien seine zweite Arbeit mit "Vom Geist Amerikas" (58) und nach längerer Vorbereitungsarbeit erschien schliesslich das Buch "Deutsche Geschichte des 19. und 20. Jahrhunderts" (58).

Seit 1958 lebte Golo Mann wieder in Deutschland, ehe er in den 60er Jahren in das Haus seiner Mutter in Kilchberg/Schweiz zog, wo er bis 1993 lebte. Seit 1968 hatte er die Schweizer Staatsbürgerschaft inne.

Golo Mann war auch weiterhin politisch aktiv und unterstützte die Arbeit von Willy Brandt und arbeitete für ihn auch als Ghostwriter.

In den kommenden Jahren veröffentliche er auch immer wieder neue Werke, darunter "Wilhelm II" (64), "Von Weimar nach Bonn" (70) und schliesslich sein Mammutwerk "Wallenstein" (71), seinem erfolgreichsten Werk überhaupt.

Weitere Arbeiten folgten mit "Erinnerungen und Gedanken. Eine Jugend in Deutschland" (86), "Wir alle sind, was wir gelesen" (89), "Ludwig I, König von Bayern" (89) und "Wissen und Trauer" (92). Posthum erschienen "Erinnerungen und Gedanken. Lehrjahre in Frankreich" (99), "Briefe 1932-1992" (06) und "Man muss über sich selber schreiben" (09).