王伦字正道，莘县人，文正公王旦弟王勖的玄孙。家境贫寒没有品行，放任游荡，往来京城洛阳之间，多次犯法，侥幸逃脱。汴京失守时，钦宗来到宣德门，城中民众喧嚣呼叫不断，王伦乘机径直来到钦宗跟前说“：我能弹压他们。”钦宗解下自身佩带的夏国宝剑赐给他，王伦说“：臣没有任何官职，怎么能弹压他们？”于是自己推荐自己的才能。钦宗取出一张小纸在上面写着“：王伦可任命为兵部侍郎。”王伦下楼，率领数名品行恶劣的年轻人，传告圣旨安抚众人，民众才平息下来。宰相何..因为王伦是小人没有功劳，任命太快，奏请补任修职郎，钦宗拒绝采纳他的意见。

建炎元年(1127)，朝廷选拔能够善长应对的人出使金朝，探问徽宗、钦宗日常生活，迁任朝奉郎，假借刑部侍郎，充任大金通问使，..门舍人朱弁为副使，会见金左副元帅宗维协商议事，金朝留下不遣返。

有一位商人陈忠，向王伦密报两位皇帝在黄龙府，王伦于是同朱弁以及洪皓送给陈忠金钱让他到黄龙府暗中传递消息，徽、钦宗至此才知道高宗已经即位了。过了很久，粘罕派乌陵思谋到驿馆会见王伦，说到契丹时事。王伦说：“海上之盟时，宋金两国约为兄弟，万世不变。云中之战，我朝曾犒劳贵军，赞助贵军成功。贵国大臣，曾想兴兵南下，但贵国先朝皇帝为保持双方盟好，没有允许。此后贵国举兵祸害我国，这难道是贵国先朝皇帝的本意么？况且自古自分为南北，皇上恭谨勤奋，英雄豪杰并用，目的在于一定要复古。为何不考虑长久远大的谋画，归还我朝二帝、太后，恢复我朝疆土，使南北民众不遭涂炭，也足以安慰贵朝先帝在天之灵，希望执事的人能够赞成。”乌陵思谋沉思很久说：“你说得对，回去后我会全部转达。”不久粘罕来到，说：“近来贵国遣使前来，询问他们的意图，多不能回答。乌陵思谋传达你说准备议和，这决不是贵朝的实际意愿，不过是你自己这样说罢了。”王伦说“：出使前来当然有所使命，不然来此干什么呢？人定胜天，天定也能胜人，希望元帅考察这一点。”粘罕没有回答。此后，宇文虚中、魏行可、洪皓、崔纵、张邵相继出使来到金朝，都被扣留。

绍兴二年(1132)，粘罕突然来到驿馆同王伦议和，放他回朝报告。这年秋天，王伦到临安，入朝应对，述说金朝情况十分详尽，高宗给予优厚奖励。任命他为右文殿修撰，主管万寿观，并任命他两位弟弟一位侄儿为官。当时正兴兵讨伐刘豫，和议因此中止。绍兴三年，韩肖胄出使金朝回来，金朝派李永寿、王诩接着来到南宋。两人骄横倨傲，朝廷以王伦充任陪伴使，王伦同他们说起云中故事，他们骄横倨傲之气稍微有所收敛，于是拜受诏书。事毕，王伦请求立祠。刘光世请求让王论参议军事，王伦推辞了。宰相赵鼎召王伦到都堂议事，王伦陈述攻守之策，与赵鼎意见不合，再次请求奉祠。

绍兴七年(1137)春，徽宗和宁德皇后的讣告传来，朝廷又任命王伦为徽猷阁待制、假直学士、充任迎奉梓宫使，以朝请郎高公绘为副使。王伦入朝辞行，高宗让王伦对金左副元帅完颜昌说“：河南土地，贵国既不占有，与其交给刘豫，还不如归还我朝。”王伦奉诏前往，并附带上进献给太后、钦宗两人黄金各二百两，并将金帛赐给宇文虚中、朱弁、孙傅、张叔夜等人在金朝的家属。

王伦到达睢阳，刘豫设馆招待，怀疑宋金之间有其他计谋，写信求取国书。王伦回报说“：国书必须见到金国主当面交纳，至于我的使命，就是祈请徽宗棺椁回朝。”刘豫仍不断胁迫他交出。恰逢欢迎的使者来到，王伦渡河到涿州会见挞懒，详细说明刘豫要求索取国书的情况，并说“：刘豫能忍心背叛本朝，他日怎能担保他不背叛贵国。”这年冬天，刘豫被废黜。王伦和高公绘回朝，左副元帅为王伦等人送行说：“好好回报南朝，自今以后道路无阻，和议可以达成。”

王伦入朝见高宗，说金朝答应归还徽宗棺椁和太后，又答应归还河南土地，且说废黜刘豫的计谋是由自己发起的。高宗大喜，给予特别优厚的赏赐。

当初，王伦见到完颜昌后，完颜昌派使者陪同王伦到燕京拜金帝完颜..，王伦首先感谢废黜刘豫，然后说明自己此行的使命。金帝开始秘密同群臣商定准许讲和，于是将王伦遣回，并命令太原少尹乌陵思谋、太常少卿石庆来到南宋商议和议事宜。到达南宋朝廷后，王伦往来驿馆同他们磋商计议。绍兴八年(1138)秋，王伦以端明殿学士的身份再次出使金朝，知..门事蓝公佐作为他的副手。王伦辞行，来到都堂接受任务二十多项。来到金国后，金帝完颜..为他设宴三天，派遣签书宣徽院事萧哲、左司郎中张通古为江南诏谕使，随从王伦来到宋廷。

朝廷议论由于金朝使者傲慢无礼，大声争论，大多归罪于王伦。十一月，王伦到朝廷，以生病为由请求辞职，朝廷不许，催促他到内殿奏事。当时萧哲等人倨傲骄横，接受金帝诏书的礼仪没有定下来。御史中丞勾龙如渊到都堂同秦桧商议，召王伦前来责备他说：“你为使节沟通两国和好，所有事情都应当在金朝那里反复议定，怎么能同使者来到后再商议呢？”王伦哭着说：“王伦九死一生，在虎口中来往四次，今天中丞竟像这样责备我。”秦桧等人一起劝解他说“：御史中丞没有别的意思，也是想激励你了断此事。”王伦说“：这样我不敢不努力。”王伦会见张通古，反复劝说他，张通古害怕，于是决定让秦桧到驿馆会见金使，接受诏书后归去。金朝答应归还徽宗棺椁、太后及河南地区。

绍兴九年(1139)春，朝廷赐王伦同进士出身、端明殿学士、签书枢密院事，充任迎棺椁、奉还两宫、交割地界使，接着又任命王伦为东京留守兼开封尹。王伦到达东京，会见金右副元帅兀..，交割地界，兀..返回燕京。五月，王伦从汴京到金朝议事。当初，兀..回来，秘密对金帝说“：河南地区本是挞懒、宗磐主谋割让给宋，两人必定暗中勾结宋朝。今天使者已到汴京，不要让他越境。”王伦原在云中时的一位官属隶属兀..，这时悄悄告诉王伦，王伦立即派人全部报告给朝廷，请求预为防备。兀..于是命令中山府拘留王伦，杀死宗磐和挞懒。

十月，王伦才在御子林见到金朝皇帝，陈述自己的使命。金帝全部不做回答，并下令翰林待制耶律绍文为宣勘官，讯问王伦“：你知道挞懒的罪行吗？”王伦回答“：不知道。”又问“：没有一句话说到岁币，反来割取土地，你只知道我朝有元帅，难道不知道我朝有皇帝吗？”王伦说：“近来萧哲持国书来，答应归还棺椁、太后及河南地区，天下人都知道是贵国遵循海上之盟的约定，与民休息，使人奉命通好两国。”到驿馆后，金帝又派耶律绍文对王伦说“：你当年滞留云中已没有回去的希望，等到放你回去，你不仅没有回报，反而离间我朝君臣关系吗？”于是让蓝公佐先归朝，讨论岁贡、正朔、誓表、册命等事宜，拘留王伦等候回报；后来把王伦迁到河间，于是不再遣回。

绍兴十年(1140)，金朝毁弃盟约，兀..等再次夺取河南地区。王伦居住在河间六年时间，到绍兴十四年，金朝打算让王伦任平滦三路都转运使，王伦说：“我是奉命出使而来，不是前来投降。”金朝再三威胁，并派使者前来催促，王伦拒绝更加坚决。金鞭打使者，让他缢杀王伦。王伦用重金贿赂使者拖延一点时间，然后穿戴齐整面向南方，再三下拜痛哭说：“先祖文正公以正直公道担任两朝辅相，天下所共知，我今天身负使命被扣留，想以伪职污辱我，我怎敢爱惜自己一条性命而有辱使命！”于是就义，时年六十一岁。这时河间地震，雨雹连下三天不止，人人都为他悲哀。诏令赠予通议大夫，赐给家属金一百两、帛一千匹。儿子王述同堂兄王遵潜入金境，到河间，得到王伦遗骨归来，朝廷按官礼安葬，后谥为“愍节”。