Apja uradalmi erdész volt Válon. Középiskolai tanulmányait Székesfehérváron és Pesten végezte. Első verse 1844-ben jelent meg az Életképekben. 1845-ben megszökött az iskolából, vándorszínész lett. 1846 nyarától egy Fejér vármegyei kasznár fiának nevelője, majd Alcsúton gazdatiszt-gyakornok. 1847-ben Pesten a Gazdasági Egyesület hivatalnoka. Versei ez időben már rendszeresen megjelentek. Petőfi baráti körébe került, az írók Pilvax-béli társaságába. Részt vett az 1848. márciusi eseményekben. 1848. augusztusában jelentkezett katonának, később vörös sipkás hadnagy lett. A szabadságharc összeomlása után, 1849. decemberében besorozták közlegénynek a császári hadseregbe; egy évig katonáskodott Stájerországban és Itáliában. Hazatérése után Kiskunhalason és Budán dolgozott a földbecslő hivatal napidíjasaként. Reménytelen szerelem fűzte házigazdája leányához, a nagyravágyó Kratochwill Georginához, aki egy dúsgazdag gróf kedvese lett. Ez az élmény a lírájában nagy szerepet játszó Gina - versek forrása. 1855-től a Magyar Sajtó munkatársa. 1857 – 1863 között a Nővilág c. hetilap, 1861 – 62-ben a Csatár c. hetenként kétszer megjelenő politikai néplap, 1863 első felében a Magyar Sajtó szerkesztője. Röpirataiban a polgárosodásért küzdött, 1864-től 1866 nyaráig Bécsben a kancelláriai sajtóirodában dolgozott. A kiegyezést mind költeményeiben, mind publicisztikai írásaiban élesen elítélte, ezért a politikai és irodalmi Deák-párt üldözését vonta magára. 1867-ben a Kossuth párti Magyar Újság, 1868-ban A Nép Zászlója c. hetilap munkatársa. 1870-ben a Kisfaludy Társaság tagja. 1870-től haláláig a Vasárnapi Újságban és melléklapjában, a Politikai Újdonságokban jelent meg legtöbb írása. Politikai és szerelmi költészetének legszebb alkotásai a hetvenes-nyolcvanas években születtek. 

Szerelmi költészetének meghatározó részét a Ginához írt két ciklus (Szerelem átka ciklus; Gina emléke ciklus), illetve a visszaemlékezés költeményei teszik ki (A kárhozat helyén; Húsz év múlva; A feledhetetlenhöz; Harminc év után). A szabadságharc időszakában íródtak buzdító dalai: A honárulókhoz; Éljen a köztársaság! Bach-korszak jelentős műve A virrasztók. Vajda az allegóriában a költők, írástudók felelősségét hirdeti, az egyre fogyó remény, a múlt feledése időszakában. Az allegória jellegének megfelelően a képi oldal egyértelműen fölfejthető; a halott a nemzet, a virrasztók a költők, bár a következetes végig vitel néhány ponton zavaros. A Credo című programvers a magyar közéleti költészet jellegzetes megszólalási sémáját használja, a feltételes-alárendelő szerkezetet. Vajda Széchenyit idézve a radikális polgárosodás feltételeit sorolja, szembeállítva a jelent az elérendő jövővel. 

Filozofikus költészetéből a Sirámok I. sokat megőriz a népköltészet forma- és motívumkincséből, s Vajda képes az ősi költői eszközökkel a bizonytalanság, a kimondhatatlan félelem általános világérzetét megfogalmazni. A vaáli erdőben filozofikus dal. 1880-ban feleségül vette Bartos Rózát, de csak rövid ideig éltek együtt. A nyolcvanas évektől sokat betegeskedett. Az üstökös a 19. század második fele egyik alapvető és meghatározó élményét, a meg nem értettséget, a polgári világgal való elvegyülés lehetetlenségét fejezi ki. A Nádas tavon röviden felvázolt helyzet- ill. életképet tágít bölcseleti érvényűvé. A vers nem csupán a szubjektív idealizmus legszebb költői megszólaltatása, hanem kifejezi a századvég bizonytalanságérzetét, a dolgok megítélhetőségének lehetetlenségét. 1896-ban Palágyi Menyhért Jelenkor c. lapjának volt főmunkatársa. Mély fájdalom érződik verseiből. Költészete tömör és erőteljes merész képzelőerővel rendelkezik. Komor magánya mélyén a népi és nemzeti felemelkedés vágya élt, mint Adynál, aki Vajdát szent elődjének tekintette.