1920年2月23日，农历正月初四，曲阜孔府后堂楼里一个男婴出生。为了他的降生，北洋政府调动军队包围产房并在四周设岗，派一位将军坐镇孔府，由山东省省长屈映光与亚圣奉祀官孟庆棠、复圣奉祀官颜世镛、宗圣奉祀官曾繁山共同在场监督；孔府则把血缘关系最近的十二府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，连只在喜庆大典、迎接圣旨和重大祭祀时才启用的重光门也打开了，门上挂弓箭以示"飞快""速到"。
这般阵仗并非为贺喜，而是要确保产房里出来的婴儿确系孔门血脉、无人调包。

源头在四个月前。1919年11月8日，孔子第76代孙、衍圣公孔令贻在北京太仆寺街衍圣公府病逝，年四十七岁。他原配孙氏、妾丰氏均无出，续弦陶氏所生之子早夭，于是将陶夫人的贴身丫鬟王宝翠收为侧室；王氏连生两女之后第三次怀孕。孔令贻临终口述遗书，呈给大总统徐世昌与逊帝溥仪，称侧室王氏怀孕已五月有余，"倘可生男，自当嗣为衍圣公，以符定例"。族内另有约定：若生女，则由大宗近支的孔德岡袭爵。
王氏临产时难产，有人提议打开曲阜正南门——那道门只有皇帝出巡或祭孔时才开；又有人说内宅后花园地势较高、压着前面，须在后堂楼角门上挂一块写着"鲁班高八丈"的木牌以抬高地势，"小圣人"才进得来。这些办法一一照做之后，孔德成顺利出生。孔府命人四处敲锣十三下通报，曲阜全城燃放鞭炮，北洋政府在曲阜孔庙仪门鸣礼炮十三响。这套规格属于王公。
出生十七天后，生母王氏因产褥热去世，年二十六岁，孔德成由嫡母陶氏抚养。同年6月6日，即农历四月二十日满百日时，大总统徐世昌颁令，孔德成袭封衍圣公。衍圣公之爵始于宋至和二年（1055年），历宋、金、元、明、清五朝，明清时为正一品衔。
1928年2月，蔡元培以中华民国大学院院长名义通令废止春秋祀孔典礼，理由是儒家尊王忠君思想"实与现代思想自由原则及本党主义，大相悖谬"。同年7月，国民党党员于心澄、徐炯、张元章等向内政部呈请取消衍圣公名号，并将孔庙、孔林收归国有。8月，孔府管事族人以孔德成的名义呈文山东省政府主席，请求取消衍圣公封号，同时要求保留祀田以守护孔庙、孔府、孔林；几乎同时，孔府又发出《敬告全国同胞书》，从法律角度对蔡元培的主张表示痛心与反对，称陶氏与孔德成这一对"寡妇孤儿"彷徨无措。中国社会科学院近代史研究所李俊领的研究指出，这份"自请取消"实为适应新的政治形势向国民政府输诚，孔府真正想保住的仍是名号与祀田。经工商部部长孔祥熙斡旋，名号暂得保留。
1935年1月18日，国民政府正式下令将衍圣公爵号改为"大成至圣先师奉祀官"，享特任官待遇；颜、曾、孟三氏后裔同改奉祀官，享简任官待遇。同年7月8日，陈立夫主持、戴传贤监督，孔德成在国民政府大礼堂宣誓就职，蒋中正亲临祝贺。延续八百八十年的衍圣公爵号至此终止，孔德成成为末代衍圣公，也是首任大成至圣先师奉祀官。
1935年初，日本方面曾屡次派员邀请孔德成赴东京参加汤岛圣堂孔庙落成典礼，他担心被日方用作华北军事上的傀儡，只派族人孔昭润与颜振鸿代理出席。1937年七七事变后，他协助王献唐转运山东省图书馆藏书。当年12月，日军逼近山东，蒋介石急令务必将孔德成带走，不可使其落入日军之手；驻军将领孙桐萱奉命于当晚约十时赶到孔府，要求其在两小时内收拾停当随部队撤离。据档案记载，孔德成当时恳请暂缓，因为妻子孙琪方即将临盆、府中事务难以在两小时内安排妥当，未获准许。1938年1月2日凌晨，孔德成夫妇辞庙离乡，从兖州乘火车经徐州、郑州，于1月5日抵达汉口，发表抗日宣言。
此后他迁居重庆歌乐山，从吕今山、丁惟汾、王献唐等人读书，治学亦受傅斯年与屈万里影响。1949年4月迁往台湾后，自1955年起在台湾大学中文系、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"，至2008年初因病辍教，前后五十余年。他于1984年9月至1993年4月出任"考试院"院长，2005年11月获台湾大学荣誉博士学位，受奖时说自己"在台大教书五十年，贡献甚少，很感谢，也觉得很惭愧"。
2008年10月28日上午，孔德成因心肺功能衰竭在台北逝世，享年八十九岁。1947年3月他曾回曲阜祭扫林庙，两年后离开大陆，此生没有再回去。