Ülo Vooglaid sündis Tallinnas 29. augustil 1935.
1949–1953 õppis ta Haapsalu Pedagoogilises Koolis (1945–1950 Haapsalu Õpetajate Seminar) pedagoogikat, sealt saadeti kasvatajaks Tilsi lastekodusse.
1954–1960 kestsid õpingud Tartu Riiklikus Ülikoolis (TRÜ), mille ta lõpetas ajaloo erialal. Ülo maailmapildi kujunemisele eeldusi loonud õppejõud ülikoolis olid vene kirjanduse kateedri juhataja Juri Lotman, filosoofiakateedri juhataja Mihhail Makarov, professor Rem Blum, pedagoogikakateedri juhataja Heino Liimets, ajakirjandusõppejõud Juhan Peegel, poliitökonoomia kateedri juhataja Mihhail Bronštein. Poliitökonoomia oli TRÜ-s sisuliselt ühiskonnaõpetus, mille kirjutamata juhtmõte oli: „Üliõpilased peavad käsitama tegelikkust sellisena, nagu see on. Ideoloogiat tuleb teada, aga see ei tohi tegelikkuse käsitamist segada.”
1963–1965 oli Ülo Vooglaid ajalehe Edasi ajakirjanik. Edasist sai Ülo ja tema kolleegide abil Eesti suurim linna- ja rajoonileht tänu julgetele, loomingulistele, tollastest normidest oluliselt erinevast mõtlemisviisist kantud tekstidele. Sügaval nõukogude ajal oli selline suund väga julge ja saavutus silmapaistev.
1970. aastal kaitses ta filosoofiakandidaadi väitekirja (tänapäeval võrdsustatud filosoofiadoktori kraadiga) NSVL Sotsiaaluuringute Instituudi nõukogu ees teemal „Linna- ja rajoonilehe lugejate struktuuri sotsioloogilise ja sotsiaalpsühholoogilise uuringu kogemus”. Ajalehe Edasi lugejate monitooringu kokkuvõte oli toonastes oludes originaalne ja tavatult põhjalik. Väitekirja kaitsmise tulemuseks oli Ülo Vooglaiu kasv NSVL üheks juhtivaks massikommunikatsiooni uurijaks.
1965–1975 oli ta TRÜ õppejõud ning TRÜ sotsioloogia laboratooriumi asutaja ja teaduslik juhendaja. Sotsioloogialabor oli NSVL tingimustes erandlik moodustis, mis pidi ise end ülal pidama. Ülo Vooglaid alustas esimesena Eestis ja ühena esimestest NSV Liidus sotsioloogiliste uuringutega kolmes valdkonnas:
– Tööga rahulolu ja tööd toetava keskkonna uurimine.
– Ajalehtedes lugejaskonna (auditooriumi) jt massiteabevahendites esitatud info leviku seaduspärasuste tundmaõppimine.
– Elulaadi, elukorralduse ja tarbimise struktuuri uurimine.
Sotsioloogialabor sai mõne aastaga kuulsaks nii oma uurimuste ja üritustega kui ka üldise eluhoiaku ja mõtlemisviisiga, mida jagas üha rohkem haritlasi, sh ajakirjanikke ja majandustegelasi, aga ka võimulolijaid.
1975. aastal Ülo Vooglaid vallandati TRÜ-st ja heideti NLKP-st välja. Sotsioloogialabor suleti. Laboris kogunenud tarkus pudenes üle terve Eesti laiali. Varsti selgus, et paljusid mõttekoldeid oli pea võimatu jälgimise all hoida.
1975–1977 tegutses ta Eesti NSV Kergetööstuse Ministeeriumi Töö ja Juhtimise Teadusliku Organiseerimise Keskuses. Jüri Krafti eestvedamisel loodud koolitusstruktuur loodi kergetööstuse juhtkonna professionaliseerumiseks. Selle kohmaka nimetuse taga oli esimene programmiline juhtkonnaõpe, mida käidi uudistamas lähedalt ja kaugelt, sh salamahti ka USA-st. Hiljem pandi loodud organisatsiooni nimeks Mainor. Seal kogunes ja küpses Rahvarinde tuumik – Edgar Savisaar, Jaak Tamm, Hardo Aasmäe, Liina Tõnisson, Jaak Leimann jt.
1977–1986 oli Ülo Vooglaid ametis Eesti NSV Rahvamajanduse Juhtivate Töötajate ja Spetsialistide Kvalifikatsiooni Tõstmise Instituudis. Kvalifikatsiooni-instituudist käisid õpilastena läbi enam-vähem kõik toonased Eesti majandusettevõtete tipp- ja keskastme juhid – loodud oli ametialase kvalifikatsiooni tõstmise süsteem. Majandusjuhtide saavutatud intellektuaalne tase oli üheks nurgakiviks sündmustele, mis tipnesid Eesti taasiseseisvuse taastamisega 1991. aastal.
1986–1989, laulva revolutsiooni aastatel oli Ülo Vooglaid Pirgu Arenduskeskuse juhataja. Asutuse põhiülesanne oli välja töötada stsenaariumid horisontaalse ja vertikaalse regulatsiooni ning iseregulatsiooni täiustamiseks. Pirgus kujunes pealisülesandeks rahva eneseteadvuse äratamine.
1989. aastal valiti Ülo Vooglaid NSV Liidu Rahvasaadikute Kongressi liikmeks ja temast sai NSV Liidu Ülemnõukogu liige. Samal ajal oli ta ka Eesti NSV Ametiühingute Kesknõukogu Teadusliku Uurimise Keskuse juhataja (1989–1991).
Ülo Vooglaid kuulus inimeste hulka, kes pidasid toonase NSVL juhi Mihhail Gorbatšoviga läbirääkimisi Eesti NSV Nõukogude liidust väljaastumise teemal. Ta oli saadik, kes selgitas Mihhail Gorbatšovile süsteemseid vigu ja NSVL kokkuvajumise vältimatust.
1991. aastal oli Ülo Vooglaid Eesti NSV Ülemnõukogu Presiidiumi esimehe Arnold Rüütli nõunik, seejärel Eesti NSV Valitsuse Teadusosakonna ja ka Valitsuse Vastupropaganda Osakonna juhataja, ta oli ka Eesti Kongressi ja Põhiseaduse Assamblee liige.
Ülo Vooglaid oli Riigikogu VII, VIII ja X koosseisu liige. 2004. aastal astus ta Riigikogu vanima saadikuna omal soovil tagasi, kommenteerides, et „karikas ajas lihtsalt üle, sest kõik soovitused jooksid nagu vette ja vastu seina”.
1996. aastast alates on ta Tartu Ülikooli Õigusinstituudi (nüüd TÜ õigusteaduskonna Tallinna osakond) professor ja alates 2000. aastast Tartu Ülikooli emeriitprofessor. Tema teadustöö teemadeks on olnud sotsiaalne kommunikatsioon, organisatsiooni- ja juhtimisteooria, sotsiaalse juhtimise ja iseregulatsiooni mehhanismid, innovatsiooniteooria ja -praktika, teadusmetodoloogia, andragoogika, haridusteooria ja haridusfilosoofia.
Ta on olnud ka Rahvusraamatukogu nõukogu esimees ja Rahvusraamatukogu teadusnõukogu esimees; Rahvarinde korraldava toimkonna ja poliitikakomisjoni liige; täiskasvanute koolitajate assotsiatsiooni ANDRAS asutajaliige ja juhatuse liige; Avatud Eesti Fondi asutajaliige; Eesti Euroopa Liikumise asutajaliige; maanoorte õppe edendamise sihtasutuse Arno Tali Fond asutajaliige ja juhatuse liige; Eesti Rooma Klubi asutajaliige, president ja asepresident; Toompea Haridusseminari asutajaliige; Eesti Looduskaitse Seltsi, Eesti Juhtimiskonsultantide Assotsiatsiooni, Saarte Kogu ja Eesti Ajakirjanike Liidu auliige; Ülo Vooglaiu mõttepärandi sihtasutuse asutaja ja nõukogu esimees.
Pärast Riigikogust lahkumist on Ülo Vooglaiu põhitähelepanu all teadustöö ja aktiivne ühiskondlik tegevus Eestis, aga ka välismaal. Näiteks on ta Ukrainas asutatud mõtlejate ja juhtide mõttekoja Think Camp kaasautorina kirjutanud artikleid ja esinenud Ukraina mitme valdkonna liidrite ees. Oma riigi tuleviku pärast mures Ukraina haritlased on palunud tal korduvalt läbi viia seminare generalistide ettevalmistamise, haridussüsteemi täiustamise, innovatsiooniteooria jpm teemadel.