본관은 의령(宜寧). 뒤에 남일우(南一愚)로 개명. 자는 백경(伯敬). 남태순(南太淳)의 손자이며, 나주목사 남병선(南秉善)의 아들이다.
1859년(철종 10) 증광문과에 을과로 급제하여 1873년(고종 10) 성균관대사성, 1876년 이조참의가 되었으며, 1879년에는 그해의 동지부사로 청나라에 다녀오기도 하였다.
그뒤 사헌부대사헌을 거쳐 1882년 충청도관찰사가 되어 충주·연풍·부여·청안 등지의 관청의 부실한 재정을 일제히 정비하였고, 조세제도를 정비함으로써 흉년으로 인한 백성들의 고통을 덜어주었으며, 충청우도에 산재한 주사읍진(舟師邑鎭)의 수토군(搜討軍)과 수영(水營)의 난후군(欄後軍)을 혁파하여 군사제도를 정비하기도 하였다.
그뒤 사헌부대사헌·이조참판·홍문관부제학을 거쳐 1886년에는 경상도관찰사로 있으면서 오랜 시일이 경과하여 점차 훼절(毁絶)되어가던 조선조의 기본법전인 『대전회통(大典會通)』·『대명률(大明律)』·『무원록(無寃錄)』 등을 개간, 인출(印出)함으로써 형정(刑政)에 공헌하였다. 그해에 공조판서에 올랐다.