Свен Улоф Пальме родился 30 января 1927 года в городе Стокгольм, Швеция. Отслужив в армии, в 1948 году поступил в Кеньон-колледж в штате Огайо, США. За время учебы много путешествовал по стране.
Вернувшись в Швецию, в Стокгольмском университете Свен получил степень доктора права. С этого времени Пальме заинтересовался политикой и в 1956 году выиграл выборы в риксдаг как представитель Социал-демократической партии.
С 1963 по 1969 года входил в состав кабинета Министров, занимал разные должности. Улоф Пальме известен как человек, выступающий против войны США во Вьетнаме. В 1969 году стал Председателем Социал-демократической партии Швеции и одновременно премьер-министром страны. На своем посту продолжал резко осуждать политику США во Вьетнаме.
Партия проиграла выборы в 1976 году, и Улоф Пальме покинул пост Премьера, оставшись председателем партии. В эти годы руководил комиссией, изучавшей возможность создания в Европе зон, свободных от ядерного оружия, в качестве посредника ООН выступал во время войны в Персидском заливе. А в 1982 году вновь занял пост Премьер-министра.
Свен являлся автором книги «Шведская модель», где раскрывается сущность шведской модели экономики.
Свен Улоф Пальме скончался 28 февраля 1986 года в городе Стокгольм. Его убили, убийство осталось нераскрытым.
В Западном административном округе города Москва есть улица Улофа Пальме. На Центральном телевидении показывали телевизионный фильм-спектакль «Почему убили Улофа Пальме?». Учреждена премия Улофа Пальме за правозащитную деятельность.