赵贞吉，字孟静，四川内江人。早在六岁时他就每天读一卷书，等长大成人后，因知识广博、融通而扬名。他最喜欢王守仁的学说。嘉靖十四年(1535)考中进士，改选为庶吉士，初任编修。当时方术之士刚开始得到进用，贞吉请求朝廷延用真儒辅佐王政，执政对此很不高兴，贞吉于是立即请假回乡去了。后来回朝升任中允，掌管司业的事务。
俺答的军队逼近京师，无礼地送信来要求和中国通贡。世宗传令百官在朝房中商量对策，贞吉甩甩袖子说起大话来，他说：“在京师城下和敌人缔结和约，《春秋》认为这是一种耻辱。如果答应了通贡，他们自然要进城来，那时假使他们没完没了地提出要求，该怎么办呢？”徐阶说“：这么说先生一定有好主意了？”贞吉说“：根据现在的情况，最好是请皇上立刻登上正殿颁发诏书自我批评。然后登录周尚文的战功，鼓舞边关大将，从监狱中放出沈东，开通大臣进谏的门路。损害军事的刑罚应减轻一些，奖赏战功的标准可以加重。另外再派遣一名大臣向将领们传达皇上的指示，监督他们奋勇作战，打退敌人就再容易没有了。”当时世宗派了宦官到朝房窥视大臣们的表现，看了半天没人开口说一句话，后来听了贞吉的发言，世宗心里很赞赏他，就对严嵩说“：贞吉说得有理，只是不该提起周尚文、沈东的事。”接着就把贞吉召进左顺门，让他当面写下有关事宜，并立即提拔他为左谕德兼监察御史，让他奉命前往各个部队传达世宗的指示精神，发给他五万两白金，由他看情况慰劳、奖赏将士。开始的时候，贞吉在朝廷讨论结束，气昂昂地前往拜访严嵩。严嵩谢绝会见他，贞吉恼火地喝斥了严家的看门人。恰好这时赵文华也来拜访严嵩，贞吉把他也训斥了一通。严嵩这下十分恼他。等到起草皇上指示时，就没有让贞吉监督作战，以便削减他的权限，并且不给他一兵一卒护行。当时敌寇的骑兵到处都是，贞吉飞马进入各位将领的兵营中，散发白金，犒赏官兵，传达了世宗的指示精神，第二天就回朝作汇报。世宗大为恼火，批评贞吉对军事没有作任何规划、处置，只是在为周尚文、沈东游说，所以把他关进了皇家监狱，并在朝廷杖打了他一回，然后把他贬为荔波典史。后来稍微升职当了徽州通判，又升为南京吏部主事。
嘉靖四十年(1561)，贞吉升任户部右侍郎。一次朝廷讨论派遣大臣前往蓟州督办军饷，操练军队，严嵩想任用贞吉前往，就召他喝酒告诉他这个打算。贞吉说“：让我督办军饷，是督办京运呢还是督办民运？这两种运饷现在都有专人负责，再设一官只能添加烦扰罢了。况且军队没得到操练的过错原因也不该是运饷，就是派出十个户部侍郎对练兵又有什么帮助？”严嵩不高兴地作罢了。后来当严嵩请假在家时，吏部任用了仓场侍郎林应亮。等严嵩出来后就更不高兴了，让都给事中张益弹劾应亮，把他调到南京，改用了佥都御史霍冀。张益在他的上书中又说“：督办粮饷是户部的专门职责，现在贞吉和左侍郎刘大宾在推选中根本未被提名，说明他们不称职，应该予以免职。”于是他们两个侍郎都被免了职。
隆庆初年，贞吉起复，做了礼部左侍郎，掌管詹事府的事务。穆宗视察太学时，祭酒胡杰刚刚被人评议后罢官，贞吉代理其事务，因为他讲解《大禹谟》让穆宗满意，穆宗就任命他充任自己的日讲官。贞吉那时已年过六十，但说起话来理直气壮，行走坐立仪表堂堂，穆宗对他很注重。不久贞吉升任南京礼部尚书，已经动了身，穆宗因想念他，又留下他当经筵直讲。
三年秋天，穆宗让贞吉兼任文渊阁大学士参与机要事务。贞吉上朝谢恩，奏道“：眼下朝廷的纪纲、边境的防务都不景气，我想为国捐躯，大胆做事，希望陛下能为我做主。”穆宗这下更加高兴了。后来碰上敌寇打入大同，总兵官赵岢出了事，总督陈其学反而当成捷报递上，被御史燕如宦揭发了。贞吉欲用重刑处置其学，兵部尚书霍冀只主张把他贬官。贞吉和同事争不过他，于是上书说“：边关的大将违法，祖宗定下的处罚条例都还在，现在执法者屈法徇人，对得起公众吗？我老了，想尽忠也没有办法，请把我罢免了吧！”穆宗不答应。不久还把他加官为太子太保。
贞吉认为先朝的禁军分为三大营，每营都有统帅，现在让一个人总督三大营兵力，权力太大，难于控制。所以极力陈述这样做的弊端，请把禁军分作五营，各设大将统率，大略恢复成祖宗时的老样子。穆宗认为是好办法，命令兵部召集朝臣加以讨论。尚书霍冀过去和贞吉主张不一致，对他的主张很不以为然。朝臣中也有很多人认为强兵在于选择大将，不在于改革兵制。霍冀等人于是递上奏议说三大营应维持原样，只是让一个人当总督，权力太大，应该给三大营各配一名大将，废除总督，由一名文官担任总理。穆宗批示说可以。
原先给事中杨..弹劾霍冀贪婪、无能。穆宗已经继续留用他，霍冀因为杨..是贞吉的同乡，就怀疑对他的弹劾是贞吉出的主意，又上书辩解，请求罢免，并且在奏章中攻击贞吉。贞吉也上书请求离休。穆宗传诏挽留贞吉，把霍冀削了职。此后禁军的营制屡次调整，不出一年就又恢复了老样子，贞吉也争执不过。只是俺答叩击边塞请求封赏时，贞吉曾极力促成这件事。
在这之前，高拱二次入阁，并且一入阁就兼管了吏部。贞吉向李春芳请求，也兼管了都察院。高拱因为私仇想考察科道官，排斥异己。贞吉和同事上书说：“不久前因为御史叶梦熊议事不恰当，触犯了陛下，陛下就严厉地指示考核言官，并且连带考核任期内升了官的大臣，应当接受考核的有将近二百人，其中难道就没有忠心报效陛下、敢于仗义直言的人？现在全把他们看成放肆、奸邪之人治罪，我担心有关部门在执行过程中做得太过分，忠邪不分，以至于阻塞言路，打击士气，这可不是国家的福份啊。”穆宗不听。高拱因为贞吉说中了他的隐情，也恨透了他。等到考察时，高拱想拿掉贞吉喜欢的人，贞吉也拿掉高拱所喜欢的人来解恨。就这样被罢斥的有二十七个人，高拱所厌恶的已都在其中了。他还引以为恨，唆使他的门生给事中韩楫弹劾贞吉平庸而且专横，在考察过程中徇私舞弊。贞吉上书辩解，请求退休，并且说“：我自从掌管都察院以来，仅仅因为考察这一件事和高拱意见不一致。他所干的其他一些破坏选法、放肆作假、明白不过的坏事，我闭着嘴巴不敢说，辜负了陛下对我的任命，我实在是个平庸的大臣。像高拱，那才真叫专横呢。我罢官以后，最好还是让高拱回内阁中去，不要让他长期掌握用人大权，广树朋党。”奏疏递进以后，穆宗竟批准他退休了，可是高拱仍旧掌握着吏部的大权。
贞吉学识广博，本领很大。但他很好强，爱发脾气，动不动就得罪人。他对有的九卿重臣也直呼其名，很有些人也因此怨恨他。高拱、张居正的名望、年龄都不如贞吉，但是都在他前边受到重用。他们三个人都仗着自己的才气争强好胜，互不相让，贞吉终于被排挤掉了。他死在万历十年(1582)，朝廷追赠他为少保，谥文肃。