生于美作国（今冈山县）津山藩士家庭。他从小好学，22岁脱藩到江户（今东京），向箕作阮甫、佐久间象山、伊东玄朴等学习西学。1857年（安政四年）任藩书调所教官。1862～1865年受幕府之命与西周同时留学荷兰，在莱登大学师从费塞林格学法学、经济学以及A.孔德和J.S.密尔的实证主义哲学等。回日本后，在开成所任教授。将他在荷兰的听课笔记出版，取名《泰西国法论》。他为这本书写的序言《泰西法学要领》，被认为是日本人写的最初的法学通论。后任幕府骑兵军官，在大政奉还时为德川庆喜设计了以德川家为中心的立宪方案。

明治维新后，历任征士、司法省刑法官等。参与《新规则纲领》的编写，建议禁止买卖人口。1871年（明治四年）任外务权大丞，缔结《日清友好条规》时任特命全权副使。津田担任新法律的编纂工作，作为明六社成员致力于从事启蒙运动。有条件的赞成《成立民选议员建议书》。后在陆军省任军法官。以后又任元老院议官、学士院会员、晚年，他获得法学博士学位、男爵爵位。在1890年（明治二十三年），第一次众议院议员大选时作为东京八区候选人当选，任第一届众议院副议长、贵族院议员等职。曾从事《陆军刑法》、《新律纲领》，以及《民法》的编纂工作。