재위 298∼304. 제9대 책계왕의 맏아들이다. 어려서부터 총명하고 의표(儀表)가 뛰어나 부왕의 사랑을 받았다고 한다. 한군현(漢郡縣) 세력의 침입을 막다가 부왕이 전사하자 왕위를 계승하였다.
분서왕도 부왕과 마찬가지로 낙랑 등 한군현 세력에 대하여 강경책을 폈던 것으로 보인다. 304년(분서왕 7)에는 낙랑군의 서쪽 현을 공격하여 차지하기도 하였다. 그러나 그해에 분서왕은 낙랑이 보낸 자객에게 피살되었다.
고이왕의 손자인 분서왕이 피살된 뒤 고이왕계가 몰락하고 초고왕계가 다시 왕권을 장악하게 되었다. 제11대 비류왕 다음에 분서왕의 아들 제12대 계왕이 잠시 왕위에 있었던 것으로 전하나, 고이왕계의 몰락을 막지는 못하였다.