洪皓字光弼，番易人。少年时即有奇特的节操，慷慨激昂有经略四方的志向。中政和五年(1115)进士第。王黼、朱面力都想把女儿嫁给他，他极力推辞。宣和年中，任秀州司录。发生洪灾，民众大多失业。洪皓报告郡守请求自任救荒事务，开仓降价卖粮给民众。民众突然涌聚，洪皓害怕他们发生纠纷争斗，于是用青白色旗帜将他们分别开来，并用颜色在其手上做出识别的记号，命令严格而恩惠遍及每一位民众。浙东向朝廷运送的粮食经过城下时，洪皓报告郡守扣留下来，郡守不答应，洪皓说“：我愿以一条性命换取十万人的生命。”人人对他切骨感激，称他为“洪佛子”。后来秀州士兵反叛，抢掠民众，无一人得免，只有经过洪皓家门时说“：这是洪佛子的家。”不敢侵犯。
建炎三年(1129)五月，高宗将到金陵，洪皓上书说：“内乱刚刚平定，外患却日益狂炽，如果轻易到建康，恐怕金军乘虚侵犯。应该先派亲近的前去经营准备，等到防御设置完备，再回去不晚。”当时朝廷计议已经决定，没有听从，不久就后悔了。后来，高宗问宰相最近谏言阻止高宗出行的是谁，张浚回答说是洪皓。当时计议派遣使者到金朝，张浚又把洪皓推荐给吕颐浩，吕颐浩召见洪皓谈话，大喜。洪皓当时正在服父亲丧期，吕颐浩解下自己的衣服和毛巾，让他换下黑色的丧服入朝答对。高宗为国事艰难、两帝流亡到北方感到忧虑。洪皓尽力劝解说“：天道循环不常，金朝怎能长期凌辱中原！这正像春秋时必阝、郢之战，上天大概是警告晋国训诫楚国吧。”高宗大喜，连升洪皓五官，擢升为徽猷阁待制，假借礼部尚书，任大金通问使，龚王寿为副使。令他同执政草拟国书，洪皓想有所改变，吕颐浩不高兴，于是压下洪皓升迁的命令。
当时淮南盗贼接踵而起，李成刚接受招降，即命令知泗州以羁縻他。于是命令洪皓兼淮南、京东等路抚谕使，使李成率所部护卫洪皓到南京。等到经过淮南时，李成正与耿坚共围楚州，责备权楚州事贾敦诗投降敌人，实际上是李成持有反叛之意。洪皓先送信给李成，李成以汴河干涸，虹州有红巾贼寇活动，军粮缺乏，不能前往。洪皓听说耿坚起于义兵，可以用道义感动他，派人秘密劝他说“：你不远数千里赶赴国家急难，山阳即使有罪，也应当禀告朝廷；现在擅自围攻，名为勤王，实际上是做盗贼。”耿坚被劝说动心，于是强迫李成收兵。
洪皓到达泗州境内，迎接的骑兵前来，龚王寿说：“虎口不能入。”洪皓于是返回。上奏说：“李成以朝廷粮饷供应不继，有‘率部到建康’的话。今靳赛占据扬州，薛庆占据高邮。万一三人背叛连成一气，以什么来对付他们？这是忍辱含垢之时，应派人前往劝说，给他们加官进爵，并将京口纲运的粮食供给他们，如同晋明帝对待王敦那样才行。”奏章上报，高宗立即派使者抚慰李成，供给粮米五万石。吕颐浩厌恶他直达皇帝而不先报告丞相，上奏洪皓假托事由稽留不行，被贬官二秩。洪皓于是请求出滁阳路，从寿春经东京前行。到达顺昌，听说群盗李阎罗、小张俊阻遏颍河上道路。洪皓同其党羽相遇。劝说他们说“：自古以来没有白头贼。”其党羽后悔领悟，洪皓派人持书到盗贼巢穴，李阎罗、小张俊两人接受命令，领兵加入宿卫。
洪皓到达太原，滞留将近一年，金朝对待宋朝使节的礼仪日益怠慢。等到洪皓一行到云中，粘罕强迫洪皓、龚王寿两位使节出仕刘豫。洪皓说“：不远万里衔命而来，不能奉迎两帝南归，只恨自己无力杀死叛逆刘豫，又怎么能忍心侍奉他呢！留下也是死，不担负刘豫的官职也是死，我不愿苟且偷生，愿就鼎镬死而无悔。”粘罕大怒，准备杀掉他。旁边有一金将感叹说“：这是真正的忠臣啊！”用眼光阻止剑士，跪下为洪皓求情，得免死流递到冷山。流递，如同流放。只有龚王寿到汴京接受刘豫的官职。
云中至冷山有六十天行程，距离金朝都城仅一百里，土地贫瘠气候寒冷，四月草木才开始生长，八月天已下雪，居民穴居，是金陈王悟室的部落。悟室敬佩洪皓，让他教授八个儿子。有两年不供给食物，盛夏时以粗布为衣，曾经大雪柴尽，用马粪燃火煨麦充饥。有人献攻取四川的计策，悟室拿来询问洪皓，洪皓极力挫折他。悟室极想南侵，说：“谁说海大，我的力量可以让它干涸，只是不能让天地相互冲击。”洪皓说：“战争如同烈火，不节制必将自焚，自古以来没有四十年用兵不止的情况。”又数次述说前来的目的是为了两国大事，既不接受使者，反让教授小孩，不是古代接待使节的礼节。悟室有时回答有时沉默，忽然发怒说：“你当和好的官员，但口气如此强硬，以为我不能杀掉你吗？”洪皓说“：我自忖应当死去，只是贵国没有杀害使节的借口，愿意投水而死，你们可以说我坠落深渊而死。”悟室为他的忠义感动而止。
宋金和议将要成功，悟室询问双方所议定的十件事情，洪皓逐条分析十分详细。大意是说封册不过虚名，年号本朝自有；三千两金是景德时没有的，东南地区不宜蚕食，绢帛不能增加；至于取淮北民众，景德年间记载还能够复查。悟室说“：诛杀投顺的人为什么不能？”洪皓说“：过去魏侯景投到梁，梁武帝打算用他向魏交换其侄儿萧明，侯景于是叛乱，攻陷台城，中国决不会重蹈覆辙。”悟室说“：你的性情耿直不会诳骗我，我同你一起到燕京，遣送你回去商议。”于是起程。恰逢莫将到金朝，双方协议不合，事情又中止下来。停留在燕京刚满一月，兀..杀死悟室，牵连悟室党羽数千人，只有洪皓与悟室议论不同几乎被他处死，因此得以免死。
这时正值徽、钦二帝迁居到五国城，洪皓在云中秘密派人前去上奏，进献桃、梨、粟、面等物，二帝才知道高宗即位。洪皓听说徽宗去世的消息，面朝北方跪拜痛哭流血，日夜哀悼，择日写文祭奠，言辞激烈，徽宗旧臣读之都流泪痛哭。绍兴十年(1140)，通过间谍赵德，写下机密事情数万字，藏于破烂棉絮中，归来交给高宗，说：“顺昌之战，金人震惧魂飞魄散，燕山珍宝全部转移到北方。打算放弃燕京以南地区。王师急忙撤还，自丧良机，现在再次举兵北伐仍然可行。”绍兴十一年，又求得太后书信，派遣李微持信归来，高宗大喜说：“我不知太后是否安宁将近二十年，虽然派出百批使者，不如这一封书信。”这年冬天，又秘密送回奏书说“：金朝已厌倦兵事，必然不能持久，过去以妇女随军行动，现在已不敢这样做。如果同金和议还没确定，不如乘机出兵进击，恢复故土易如反掌。”又说：“胡铨的奏疏在这里曾被发现，金朝知道中国有人才，更加害怕。张丞相名声震动金朝，可惜没有得到重用。”又询问李纲、赵鼎是否平安，并进献宋朝前六位皇帝的遗容和徽宗的遗书。以后棺椁和太后归来的音讯，洪皓都事先报告。
当初，洪皓到燕京，宇文虚中已接受金朝官职，于是推荐洪皓。金帝听说洪皓之名，想让他担任翰林直学士，洪皓极力推辞，洪皓有逃归的意愿，于是向金朝参政韩日方请求，希望到真定或大名耕种自养。韩日方大怒，才改变洪皓的官职为中京副留守，又降为留守司判官。多次催促洪皓上任，洪皓请求不到职，韩日方最终没有让他屈服。金朝法律规定，虽没有改变官职但曾经担任宋朝使者的人，永远不能归去，韩日方于是命令洪皓主持云中进士考试，想以此让洪皓中计。洪皓又以生病为由推辞。不久，金朝皇帝生子大赦天下，允许使者还乡，洪皓与张邵、朱弁三人都在派遣之中。金朝害怕洪皓为患金朝，又派人追赶洪皓，七名骑兵赶到淮河，但洪皓已经登上舟船南下了。
绍兴十二年(1142)七月，洪皓在内殿参见高宗，极力请求回乡侍奉母亲。高宗说“：你的忠贞贯通日月，志不忘君，即使是苏武也不能超过你，怎能舍我而去呢！”洪皓请求朝见慈宁宫太后，宫女设置布帘，太后说：“我过去就认识尚书。”下令撤除。洪皓自建炎三年出使，到这时归来，滞留金朝共十五年。同时出使的十三人，只有洪皓、张邵、朱弁得以生还，但忠义之声闻名天下的，只有洪皓一人而已。洪皓入朝之后，归来会见秦桧，双方交谈连日不止，他说“：张和公是金朝所忌惮的，然而却得不到任用。暂驻居在钱塘，但景灵宫、太庙都极尽土木的豪华，岂不是表示不愿意恢复中原吗？”秦桧不高兴，对洪皓的儿子洪适说：“你父亲确实忠贞有节操，得到皇上眷宠。但是做官如同读书，太迅速结果却淡而无味，应该像黄钟、大吕连绵悠扬才行。”八月，朝廷任命洪皓为徽猷阁直学士、提举万寿观兼权直学士院。
金朝派人来索取赵彬等三十人的家属，高宗诏令让他们归去。洪皓说：“过去韩起向郑国求环，郑，不过是一小国，仍能以正义为理由拒绝给予。金既以淮河为界，此地的官员都是吴郡人，应该留下不遣返，这是顾忌敌人了解此地的虚实。金正被蒙兀所困扰，故意表示强大来试探一下中国，如果急忙听从它，必然以为我朝没有人才，更加轻视我朝了。”秦桧说“：你不要说我朝没有人才。”不久洪皓又上奏说“：恐怕因为不放还官员的缘故，有可能导致破坏盟约，应该告诉他们说：‘等到渊圣和皇族归来后，再放还。’”又说：“王伦、郭元迈以身殉国，遗弃不管，以后遇到危急怎么能让大臣效命？”秦桧大怒，洪皓又说到和室扌然互相声息，秦桧更加恼怒，这些记载在《秦桧传》中。第二天，侍御史李文会弹劾洪皓没有探视母亲，被逐出朝廷出知饶州。
第二年，发生水灾，中官白锷宣传：“处置调理乖度无方，洪尚书名闻天下，为什么不用他？”秦桧听说更加恼怒，把白锷关入大理寺狱中，不久又流放到岭表。谏官詹大方于是弹劾洪皓和白锷是刎颈之交，两人互相吹捧，于是洪皓被罢免提举江州太平观。白锷当初不认识洪皓，只是随从太后从北方归来，在金国时听说洪皓的大名。
不久为母亲服丧，有人还在说洪皓鄙视宰相，被贬为饶州通判。李勤又依附秦桧诬陷洪皓散布欺骗世人的谣言，又贬为濠州团练副使，到英州安置。在此位停留九年，才复任朝奉郎，迁移到袁州，到南雄州去世，时年六十八岁。他去世后一天，秦桧也死了。高宗听说洪皓去世，嗟叹惋惜，追复他为敷文阁直学士，赠给四官。过了很久，又追复徽猷阁直学士，谥号“忠宣”。
洪皓虽然长期被扣留金朝，经受了难言的苦楚，但被金人敬佩，他所著作的诗文，被人们争相抄录传诵刻版印刷。归来后，金朝使者每次来到时，都一定询问洪皓任何官，居在哪里。性情耿直忠义，即使是面临艰难危险也没有丝毫改变，懿节后的亲戚赵伯王..隶属悟室之下，十分贫寒，洪皓接济他。范镇的孙子范祖平为人做奴仆，洪皓请求金人释放了他。刘光世小妾所生的女儿给人养猪，洪皓为她赎身然后让她出嫁。其他贵族流落卑贱的人，都尽力扶持接济。只被秦桧所嫉恨，没有死在敌国，反而死于谗言奸佞之手。
洪皓学问渊博长于记忆，著有文集五十卷和《帝王通要》、《姓氏指南》、《松漠纪闻》、《金国文具录》等书。儿子洪适、洪遵、洪迈。