Георгий Васильевич Чичерин родился в дворянской семье, происходящей из старинного русского рода Чичериных. Его отец, Василий Николаевич Чичерин, был дипломатом и братом историка права Б. Н. Чичерина, а мать, баронесса Жоржина Егоровна Мейендорф, принадлежала к остзейскому дворянству и была родственницей известных русских дипломатов Мейендорфов.

Родители Чичерина были пиетистами и воспитывали его в соответствующем духе. Детство Чичерина прошло в атмосфере постоянных молитв, совместного пения религиозных гимнов и чтения Библии вслух, что создавало весьма экзальтированную обстановку.

Он был племянником правоведа и философа Бориса Николаевича Чичерина. Георгий учился в Тамбовской и Петербургской гимназии, окончив последнюю с золотой медалью. Затем он завершил обучение на историко-филологическом факультете Петербургского университета. В 1898 году начал работать в Министерстве иностранных дел, где также служил его отец, занимаясь архивной работой.

С юных лет Чичерин проявлял себя как эрудит и полиглот, прекрасно играл на рояле и обладал феноменальной памятью. Он серьёзно интересовался европейским модернизмом и активно пропагандировал творчество Вагнера, Моцарта и Ницше в России. Чичерин оказал значительное влияние на формирование взглядов своего друга Михаила Кузмина, их переписка стала важным историко-культурным памятником. Одной из причин их дружбы была общая гомосексуальная ориентация.

Параллельно Чичерин увлекался левыми политическими идеями, что привело его после 1904 года в лагерь меньшевиков. В том же году он выехал в Германию, оставаясь формально на службе в Министерстве иностранных дел.

С 1905 года Чичерин был членом РСДРП и входил в берлинскую секцию КЗО. В 1907 году его избрали секретарём Заграничного центрального бюро РСДРП, и он участвовал в лондонском съезде, близко сотрудничая с группой «Голоса Социал-Демократа».

В конце 1907 года Чичерин был арестован в Берлине за использование чужого паспорта, оштрафован и выслан из Пруссии. Некоторое время он жил в Лейбене, близ Дрездена. После переезда редакции «Голоса СД» в Париж, Чичерин также переехал туда и участвовал в работе Французской социалистической партии Жана Жореса, поддерживая августовский блок.

В 1914 году он работал в Бельгии, а с началом Первой мировой войны переехал в Лондон. Там он стал членом Британской социалистической партии и одним из организаторов Комитета помощи русским политкаторжанам и ссыльнопоселенцам. Главной помощницей Чичерина была радикальная суфражистка Мэри Бриджес-Адамс. Комитет занимался сбором и пересылкой денег революционерам в российских тюрьмах, постепенно превращаясь в политический орган, ведущий агитацию против российского правительства.

Во время войны Чичерин придерживался большевистской позиции пораженчества. После Февральской революции он помогал отправлять политэмигрантов в Россию, несмотря на антивоенную агитацию, что вызвало недовольство британского правительства. 22 августа 1917 года его арестовали британские власти, но после Октябрьской революции и двух нот наркома иностранных дел Троцкого он был освобождён и прибыл в Петроград 19 января 1918 года.

21 января 1918 года Чичерин стал заместителем наркома иностранных дел Троцкого и вступил в РКП(б). Ленин высоко оценивал его как добросовестного и умного работника, несмотря на недостаток «командирства».

Чичерин подписал Брестский мир и с 13 марта, после перехода Троцкого в военный наркомат, стал исполняющим обязанности наркома иностранных дел, а с 30 мая 1918 года, народным комиссаром по иностранным делам, сыграв важную роль в выведении Советской России из международной изоляции.

В 1920 году он заключил мирный договор с Эстонией, а в 1921 году, договоры с Турцией, Ираном и Афганистаном, предусматривающие, например, свободный ввод войск на территорию Ирана для обеспечения безопасности советских границ.

В апреле 1922 года Чичерин возглавил советскую делегацию на Генуэзской конференции и подписал Рапалльский договор с германским министром иностранных дел Вальтером Ратенау. В 1923 году он руководил советской делегацией на Лозаннской конференции, где определялся послевоенный статус турецких проливов.

Чичерин подписал договоры СССР с Турцией и Ираном, но его отношения с заместителем Литвиновым, который сменил его на посту наркома иностранных дел СССР, были напряжёнными. С июля 1930 года он находился на пенсии.

Георгий Васильевич Чичерин скончался 7 июля 1936 года и был похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.