Ο Σβεν Ούλοφ Γιόαχιμ Πάλμε γεννήθηκε στην Στοκχόλμη στις 30 Ιανουαρίου 1927 και καταγόταν από πλούσια οικογένεια με ολλανδικές ρίζες. Σπούδασε στο Κολέγιο Κένιον, στο Οχάιο των ΗΠΑ (1948), και στην συνέχεια στην Νομική Σχολή τού Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης. Δραστήριο μέλος τού Σοσιαλδημοκρατικού Κόμματος από τα νιάτα του έγινε προσωπικός γραμματέας τού πρωθυπουργού Τάγκε Ερλάντερ το 1953 και μέλος τού σουηδικού Κοινοβουλίου το 1958.
Συμμετείχε στην σοσιαλδημοκρατική κυβέρνηση το 1963 ως υπουργός άνευ χαρτοφυλακίου. Το 1965 ανέλαβε το υπουργείο Συγκοινωνιών και το 1967 το υπουργείο Παιδείας και Θρησκευτικών Υποθέσεων. Το 1969 διαδέχθηκε τον Ερλάντερ ως γραμματέας τού κόμματος και ως πρωθυπουργός. Τάχθηκε κατά της αμερικανικής πολιτικής στον πόλεμο στο Βιετνάμ και δέχθηκε τους λιποτάκτες τού αμερικανικού στρατού που αναζητούσαν άσυλο στην Σουηδία.
Στις εκλογές του 1976, οι Σοσιαλδημοκράτες ηττήθηκαν ύστερα από 44 χρόνια στην εξουσία και ο Πάλμε ηγήθηκε της αντιπολίτευσης στην κεντροδεξιά κυβέρνηση του Τόμπγιερν Φελντίν. Από τότε μέχρι την επανεκλογή τού κόμματός του και την επάνοδό του στην εξουσία το 1982 συνέχισε να υπερασπίζεται τις έντονα φιλειρηνικές του θέσεις σε παγκόσμιο επίπεδο. Χρημάτισε πρόεδρος τού Σκανδιναβικού Συμβουλίου (1979-1980), προήδρευσε στην Ανεξάρτητη Επιτροπή για τον Αφοπλισμό και την Ασφάλεια στην Γενεύη και ως ειδικός απεσταλμένος τού ΟΗΕ μεσολάβησε για τον τερματισμό του πολέμου Ιράν - Ιράκ (1980-1988).
Μετά την επάνοδό του στην πρωθυπουργία το 1982 ο Πάλμε επιχείρησε να επαναφέρει την σοσιαλιστική οικονομική πολιτική στην Σουηδία και εξακολούθησε να υπερασπίζεται με καθαρότητα ζητήματα ευρωπαϊκής ασφάλειας. Μετά το πυρηνικό δυστύχημα στο Θρι Μάιλς Άιλαντ των ΗΠΑ το 1979 και τον παγκόσμιο αντίκτυπο που προκάλεσε, ο Πάλμε κέρδισε το δημοψήφισμα του 1980 και έκλεισε όλους τους πυρηνικούς σταθμούς στην Σουηδία.
Το 1984, είχε ενεργό συμμετοχή στην «Πρωτοβουλία των 6» για την ειρήνη και τον αφοπλισμό, που θεωρήθηκε ως αντιστάθμισμα στην διαμάχη ΗΠΑ-Σοβιετικής Ένωσης, μαζί με τους ομολόγους του της Ελλάδας Ανδρέα Παπανδρέου και της Ινδίας Ίντιρα Γκάντι, καθώς και τους Προέδρους του Μεξικού Μιγκέλ ντε λα Μαδρίδ, της Αργεντινής Ραούλ Αλφονσίν και της Τανζανίας Τζούλιους Νιερέρε. Τον προηγούμενο χρόνο είχε επισκεφθεί επισήμως την Ελλάδα προσκεκλημένος του Ανδρέα Παπανδρέου.
Αργά το βράδι της 28ης Φεβρουαρίου 1986, ο Ούλοφ Πάλμε δολοφονήθηκε πισώπλατα από ένα οπλοφόρο σε δρόμο της Στοκχόλμης. Ο Πάλμε, που δεν συνήθιζε να συνοδεύεται από σωματοφύλακες στις ιδιωτικές του στιγμές επέστρεφε στο σπίτι από κινηματογράφο μαζί με την σύζυγό του Λίζμπετ. Ήταν η δεύτερη σημαντική πολιτική δολοφονία στην Σουηδία,ύστερα από αυτή του βασιλιά Γουσταύου Γ’ το 1792 και προκάλεσε σοκ σε ολόκληρο τον κόσμο.
Η αστυνομία συνέλαβε καθ’ υπόδειξη της συζύγου του Πάλμε ως δράστη της δολοφονίας τον 39χρονο μικροκακοποιό Κρίστερ Πέτερσον (1947-2004), ο οποίος καταδικάσθηκε σε ισόβια δεσμά στις 27 Ιουλίου 1989. Στο Εφετείο όμως, που έγινε στις 2 Νοεμβρίου του ίδιου χρόνου, ο Πέτερσον αθωώθηκε επειδή το δικαστήριο έκρινε ότι μόνη η αναγνώριση του κατηγορουμένου από την Λίζμπετ Πάλμε δεν ήταν επαρκές στοιχείο για την καταδίκη του.
Έκτοτε η υπόθεση για την δολοφονία του Ούλοφ Πάλμε παραμένει ανοιχτή και κατά καιρούς έχουν διατυπωθεί ουκ ολίγες θεωρίες. Δημοσιεύματα του Τύπου έχουν αναφέρει ως πιθανούς δολοφόνους μια ομάδα Κροατών που διεκδικούσαν την απόσχιση της Κροατίας από την Γιουγκοσλαβία, τις μυστικές υπηρεσίες της Γιουγκοσλαβίας για τον αντίθετο λόγο, την CIA, την τότε ρατσιστική κυβέρνηση της Νότιας Αφρικής, το κουρδικό PKK, μια ομάδα ακροδεξιών αστυνομικών και τον ακροδεξιό Βίκτωρ Γκούναρσον που διέφυγε στις ΗΠΑ, όπου δολοφονήθηκε το 1993 από ένα απατημένο πρώην αστυνομικό.