Майка му е дъщеря на възрожденския просветител – учител и педагог Христаки Павлович и е сестра на живописеца Николай Павлович.
Пръв учител на Цветан Радославов е Емануил Васкидович. Малкият Цветан израства заедно с Иван Шишманов и Алеко Константинов. След завършване на известната Априловска гимназия в Габрово, Радославов следва история и славистика във Виена и Прага, а през 1897 г. защитава докторска титла по философия в Лайпцигския университет при видния немски психолог и философ Вилхелм Вунд.
Личност с разностранни интереси, Цветан Радославов е поет, лингвист, философ, музикант, художник, драматург и преводач. Отказва всички покани за научна и преподавателска дейност в чужбина и се завръща в България, за да преподава западни и древни езици, психология, етика и логика. Между 1888–1893 г. е гимназиален учител в Габрово, а след 1897 г. – в Мъжката гимназия в Русе и по-късно в Трета мъжка гимназия в София. През целия си живот остава отдаден на любимата си професия-призвание – учителството. Акад. Петър Динеков – негов възпитаник от Трета мъжка гимназия в София, го счита за последния български енциклопедист. Симеон Радев пък пише: „Цветан Радославов беше за мен загадъчен. Учител по философия в една от гимназиите, носеше се легенда за неговата ученост“.
През 1885 г. Цветан Радославов участва като доброволец в Сръбско-българската война. По пътя към бойното поле съставя ред по ред текста на стихотворението „Мила Родино…“ През 1905 г. песента е обработена от композитора Добри Христов, а през 1964 г. е обявена за химн на Народна република България. Текстът на песента е променян нееднократно. Последните промени датират от 1990 г., но и след приемането на Конституцията на Република България (12 юли 1991) песента „Мила Родино“ е утвърдена за български национален химн.
Има творци, които оставят крупно и обемно творчество. Има и други, като Цветан Радославов, които се обезсмъртяват дори с едно единствено стихотворение.
Цветан Радославов умира в края на октомври 1931 г. в София.
През 1985 г. един от неговите ученици Стоян Аршинков посвещава първата си и единствена книга – научно-популярен очерк, на живота и дейността на автора на текста на българския национален химн.
