본관은 원주(原州). 자는 중거(仲擧), 호는 청재(聽齋). 수군절도사 원호(元豪)의 증손으로, 할아버지는 지중추부사 원유남(元礻+谷男)이다. 아버지는 좌의정 원두표(元斗杓)이며, 어머니는 보덕(輔德) 최동식(崔東式)의 딸이다. 작은아버지 의성현령 원두추(元斗樞)에게 입양되었다.
1648년(인조 26) 사마시에 합격하여 생원이 되고 음보(蔭補)로 형조좌랑이 되었다. 1659년(효종 10) 익위사세마(翊衛司洗馬)가 되고, 현종이 즉위한 뒤 주부(主簿)를 거쳐 이듬해 증광문과에 병과로 급제하고, 예조좌랑이 되었다.
1663년(현종 4)에 승지·정언(正言)이 되고, 1666년에 부수찬(副修撰), 1668년에 사서(司書), 이듬해 수원부사를 역임하였다. 1671년 병조·형조참의, 병조참판을 지내고, 이듬해 동부승지를 거쳐 평안도관찰사에 임명되었으나 부임하기 전에 죽었다.