По окончании юридического факультета Санкт-Петербургского университета начал службу в сенате. В течение 14 лет заведовал церемониальной экспедицией.
В течение 14 лет заведовал церемониальной экспедицией. Являлся крупным землевладельцем в Тверской губернии, был председателем Тверской губернской земской управы (1892-1894). Последовательно занимал посты новгородского (1894-1896) и ярославского (1896-1902) губернатора. В 1902-1904 гг. – директор Департамента общих дел министерства внутренних дел, один из ближайших сотрудников министра внутренних дел В.К.Плеве. В 1904 г. назначен членом Государственного совета по департаменту законов. С 1906 г. являлся присутствующим членом совета и членом 1-го департамента. Примыкал к группе крайне правых.
20 [2 февраля] января 1916 г., при поддержке Г.Е.Распутина, назначен Председателем Совета Министров, с 3 [16] марта по 7 [20] июля 1916 г. одновременно являлся министром внутренних дел, а с 7 [20] июля 1916 г. – министром иностранных дел. Деятельность Штюрмера, поддерживаемого императрицей Александрой, была направлена на борьбу с Государственной Думой, органами местного самоуправления и рабочим движением. При Штюрмере предпринимались попытки заключения сепаратного мира с Германией в обход союзнических обязательств. Вследствие расхождения во взглядах с Распутиным был уволен в отставку (10 [23] ноября 1916). После Февральской революции 1917 г. был арестован Временным правительством; умер в Петропавловской крепости в заключении.