Sultan Dördüncü Mehmed 2 Ocak 1642'de İstanbul'da doğdu. Babası Sultan Birinci İbrahim, annesi Turhan Hatice Sultan Annesi onu çok iyi yetiştirdi. İyi bir ilim tahsili gördü. Babası Sultan İbrahim'in öldürülmesi üzerine 8 Ağustos 1648 günü, henüz yedi yaşında iken padişah oldu.
Sultan Dördüncü Mehmed, tahta çıktığında Çanakkale Boğazı Venediklilerin ablukası altında bulunuyordu. Saray içindeki çekişmeler yeniçeri ve Celali isyanları devam ediyordu.
Dört padişahın saltanatı süresince Kösem Sultan devlet ve harem hakimiyetini ele geçirmişti. Yaptığı entrikalara bir yenisini eklemeye çalışan Kösem Sultan ve yakın çevresi, padişahı zehirleyip yerine Şehzade Süleyman'ı geçirmeyi planladılar. Ancak Turhan Sultan, durumu son anda haber alıp 3 Eylül 1651 Kösem Sultanı boğdurttu.
Sultan Dördüncü Mehmed döneminde sadrazamlığa getirilen Tarhuncu Ahmed Paşa, Girit'i fethetmek, donanmayı yeniden kurmak ve devlet bütçesini düzenlemek için çalışmalar yaptı. 1652 yılında sadrazam olan Tarhuncu Ahmed Paşa, bütçeyi denkleştirmek için verilen gereksiz hediye ve bahşişleri sınırlandırdı.
Saray harcamalarını azaltmaya çalışan, ilk kez mali yıl bütçesini önceden hazırlayan 1653 yılında Tarhuncu Ahmed Paşa, çıkarları elden gidenlerin yalan ve dedikoduları sonucu idam edildi. Tarhuncu Ahmed Paşa'nın öldürülmesinden sonra ülkede siyasi istikrar kalmadı.
Yeteneksiz kişiler yönetime hakim oldu. Yeniçeri ve sipahi ayaklanmaları, Celali hareketleri durmadı. Kıtlık sonucu köylülerin arazilerini terk etmeleri, şehirlerde nüfus artışına yol açtı ve işsizlik boy gösterdi.
Bu sıralarda gerek halk, gerekse devletin ileri gelenleri arasında Köprülü Mehmed Paşa'nın sadrazam olması ile bütün işlerin düzeleceği yolunda bir inanç doğmuştu. Sadrazam olması için teklif götürülen Köprülü Mehmed Paşa, bazı şartlar ileri sürdü.
Osmanlı tarihinde ilk kez bir kişi sadrazam olmak için bazı şartlar ileri sürüyordu. Bu şartlar; Sarayın devlet işlerine karışmaması, sadrazamın istediği atamaları yapabilecek olması, hakkında bir şikayet olursa savunması alınmadan bir işlem yapılmamasıydı. Bu şartları kabul eden Sultan Dördüncü Mehmed, 15 Eylül 1656 tarihinde Köprülü Mehmed Paşa'yı sadrazamlığa getirdi.
Mali konularda bir çok düzenleme yapan Köprülü Mehmed Paşa, ulema arasında mevcut olan dini tartışmayı da sona erdirdi. 15 Kasım 1657 tarihinde Venedikliler tarafından işgal edilen Limni , Bozcaada ve İmroz geri alındı.
12 Temmuz 1659 tarihinde Konotop zaferiyle Rus Ordusu yenilgiye uğratıldı ve 12 Kasım 1659'da Erdel Beyi Rakoçi'nin isyanı bastırıldı
Anadolu'da bağımsız yaşamaya başlamış beyler üzerine kuvvetler gönderdi ve istikrarı sağladı. Köprülü Mehmed Paşa, Sultan Dördüncü Murad ve Kuyucu Murad Paşa gibi şiddet yoluyla, ülkede asayişi sağlamaya çalıştı. Beş yıllık sadrazamlığı sırasında 35.000 kişiyi öldürttüğü biliniyor.
Sadrazam Köprülü Mehmed Paşa'nın 30 Ekim 1661 tarihinde vefatı üzerine, oğlu Köprülü Fazıl Ahmed Paşa sadrazamlığa tayin edildi.
Bu sırada Erdel Beyliği yüzünden Osmanlı-Avusturya savaşları devam ediyordu. Köprülü Fazıl Ahmed Paşa, 24 Eylül 1663 tarihinde Avusturya üzerine sefere çıktı. 4 Kasım 1663 tarihinde Uyvar, Novigrad kalelerinin fethedilmesi üzerine Avusturya barış istedi.
10 Ağustos 1664'te yapılan Vasvar antlaşmasıyla, Erdel Beyliği Osmanlı Devleti'ne bağlı kalacak, Uyvar ve Novigrad kaleleri Osmanlılara bırakılacak ve Avusturya savaş tazminatı verecekti.
Venediklilerin Girit için vergi vermeyi teklif etmesini kabul etmeyen Köprülü Fazıl Ahmed Paşa, donanmayla sefere çıktı. Selanik limanlarından Girit adasına silah ve cephane nakledildi. Benefşe üzerinden Girit'e gelip, Hanya'dan karaya çıkan Köprülü Fazıl Ahmed Paşa, Kandiye kalesini kuşattı. Yirmi altı ay süren bir kuşatmadan ve şiddetli çarpışmalardan sonra, Kandiye 5 Eylül 1669'da teslim olunca Girit'in fethi tamamlandı.
Girit'in fethinden sonra Sultan Dördüncü Mehmed ve Köprülü Fazıl Ahmed Paşa, Lehistan seferine çıktılar. Osmanlı ordusunun ard arda kazandığı başarılardan sonra, Lehistan barış istedi. 18 Ekim 1672'de imzalanan Bucaş Antlaşmasıyla Podolya Osmanlılara geçti. Lehistan Kırım Hanına vergi ödemeye devam edecekti. Ayrıca Lehistan her yıl Osmanlı Devleti'ne 22.000 altın ödemeyi kabul ediyordu.
Lehistan meclisinin, bu antlaşmadaki para maddesini kabul etmemesi üzerine, 4 yıl süren İkinci Lehistan seferine çıkıldı. Bazı kalelerin fethedilmesi üzerine, Lehistan elçisi, Podolya ve Ukrayna'nın iadesi şartıyla antlaşma istediyse de bu kabul edilmedi. Bu arada Köprülü Fazıl Ahmed Paşa'nın hastalanması üzerine, 1675 yılında Lehistan serdarlığına İbrahim Paşa tayin edildi. Sultan Dördüncü Mehmed, Köprülü Fazıl Ahmed Paşa ile birlikte Edirne'ye döndü.
İbrahim Paşa, kısa sürede 48 kale ve palangayı fethedince, Lehistan tekrar antlaşma istedi. 27 Ekim 1676'da Zarawno'da imzalanan antlaşma ile 22.000 altından vazgeçilmek şartıyla, daha önce Köprülü Fazıl Ahmed Paşa tarafından imzalan Buçaş Antlaşmasının maddeleri aynen kabul edildi. Sadrazam Köprülü Fazıl Ahmed Paşa antlaşmanın imzalandığı haberini aldıktan bir süre sonra 3 Kasım 1676 tarihinde vefat etti.
Köprülü Fazıl Ahmed Paşa'nın vefatı üzerine, 5 Kasım 1676 tarihinde Merzifonlu Kara Mustafa Paşa sadrazamlığa getirildi. Rusya seferinin, yapılan barış antlaşmasıyla bitmesinden sonra, Macaristan'da Avusturya'ya karşı isyan edip tekrar Osmanlı Devleti himayesini isteyen Tökeli İmre Merzifonlu Kara Mustafa Paşa tarafından Orta Macaristan Kralı ilan edildi.
Macarların lideri konumuna gelen Tökeli İmre, Avusturya kralı I. Leopold'a karşı direnişe geçmesi ve 14 Temmuz 1683'te Tökeli'nin Osmanlılardan yardım istemesi üzerine, Merzifonlu Kara Mustafa Paşa Viyana'yı kuşattı.
60 gün süren kuşatma sırasında Viyana'ya 18 büyük yürüyüş gerçekleştirildi. Ancak büyük ve son saldırı için Merzifonlu Kara Mustafa Paşa sürekli bekliyordu. Bu arada Papanın çağrısı üzerine Lehistan Kralı Jan Sobiyeski Viyana'nın yardımına yetişti.
Bunun üzerine Osmanlı Ordusu iki ordu arasında sıkıştı. Kırım kuvvetlerinin yeterli gayreti ve mücadeleyi göstermemesi üzerine, Osmanlı ordusu dağıldı ve büyük bir bozguna uğradı; ordu hızlı ve düzensiz şekilde Belgrad'a doğru geri çekildi.
İkinci Viyana Kuşatması'ndaki başarısızlık Sultan Dördüncü Mehmed'in Merzifonlu Kara Mustafa Paşaya olan güvenini sarsmamasına rağmen, düşmanları sadrazamı başarısızlığın tek sorumlusu olarak gösterdiler. Merzifonlu Kara Mustafa Paşa Belgrad'da idam edildi. Yerine Kara İbrahim Paşa sadrazamlığa getirildi.
Viyana önlerinde bozguna uğrayan Osmanlı Ordusu geri çekilince düşman kuvvetleri Macaristan'a girdi. Sırasıyla Vişgrad (18 Haziran 1684), Uyvar (19 Ağustos 1685), Budin (2 Eylül 1686) kaleleri Avusturyalıların eline geçti. Diğer taraftan Venedik, Avusturya ile anlaşarak Osmanlı Devleti'ne karşı cephe açtı ve adaların bazılarını ele geçirdi. Venedik 25 Eylül 1687'de Yunanistan'da Patras, Korent, İnebahtı, Mizistre gibi önemli kalelere ve son olarak Atina'yı ele geçirdi
Dördüncü Mehmed İkinci Viyana bozgunundan sonra, ordunun ve devlet erkanının oybirliği ile 8 Kasım 1687 günü tahttan indirildi. Bundan sonraki ömrü, saraydaki bir odada yanına konulan iki cariye ile tam bir hapis hayatı şeklinde sürdü. 6 Aralık 1693'de Edirne'de vefat etti. Cenazesi İstanbul'a gönderildi ve Yeni Cami'deki Türbesine, annesi Turhan Sultanın yanına defnedildi.