서울 출신이다. 1905년 하와이로 이민, 1906년 샌프란시스코로 이주하였다. 철로공사장, 알래스카어장 등에서 막노동을 하며 생계를 꾸려나갔다. 남달리 충의심과 애국심이 강하여, 일본의 한국 지배에 의분을 품고 미주에서 결성된 항일 단체인 공립협회(共立協會)에 가입하였다.
이 때 을사오조약을 강제로 체결하는 데 도움을 준 통감부 외교고문이며 친일파 미국인인 스티븐스(Stevens,D.W.)가 미국에 왔다. 일본의 한국 지배 당위성을 주장하고 미국의 배일감정을 무마하기 위해서였다. 스티븐스는 미국에 도착하자, “일본의 한국 지배는 한국에 유익하다.”라는 친일 발언을 하였다. 전명운는 이에 격분, 국적(國賊) 스티븐스를 죽일 것을 결심하였다.
1908년 3월 23일 오전 9시 30분, 권총과 스티븐스의 사진 한 장을 준비, 오클랜드 선창에서 대기하였다가 하차하는 스티븐스를 권총으로 쏘았으나, 불행히도 불발로 끝났다. 이에 권총자루로 스티븐스의 얼굴을 강타하고 격투 중, 역시 스티븐스를 저격하기 위해 기다렸던 장인환(張仁煥)이 스티븐스를 저격하는 과정에서 유탄에 어깨 부분을 관통당하고 쓰러졌다.
전명운은 즉시 장인환과 공범자로 체포되었다. 그 뒤 당당한 애국심에 감복한 재판관이 전명운을 무죄로 선고, 1908년 6월 27일 석방되었다. 전명운은 장인환의 재판 중 신변의 위험을 느껴 이름을 마크 필즈(Mark Fields)로 고치고, 변호사의 권유로 1908년 12월 시베리아 해삼위[海蔘威: 블라디보스토크]로 피신하였다.
이곳에는 1907년 안중근(安重根) 의사가 망명, 장차 이토[伊藤博文]를 죽일 계획을 세우고 있었다. 그러므로 전명운의 저격사건은 안중근의 거사에 직접적인 영향을 준 것이다.
1909년 7월에 로스앤젤레스로 돌아온 전명운은 결혼하여 1남 2녀를 두었으나, 1929년 상처를 하였다. 그 후 생계가 막연해 아이들을 고아원에 맡겼는데, 외아들은 죽고, 딸 둘(전경숙·전경용)이 미국에 살고 있다.
1945년 조국 광복을 맞이하였지만, 비참한 생활고 끝에 1947년 11월 19일 사망하였다. 로스앤젤레스 위티어(Whittier) 천주교묘지에 안장되었다.
1962년에 건국훈장 대통령장이 추서되었다.