본관은 창녕(昌寧). 호는 적곡(赤谷). 할아버지는 개성유후(開城留後) 성석용(成石瑢)이고, 아버지는 판중추부사(判中樞府事) 성달생(成達生)이며, 사육신의 한 사람인 성삼문(成三問)의 아버지이다.
무과에 급제, 1440년(세종 22)에 경상도병마절제사를 거쳐, 1446년에 중추원부사가 되었다. 이듬해 성절사(聖節使)로 명나라에 다녀왔고, 1450년(문종 즉위)에 정조사(正朝使) 부사로 또다시 명나라에 갔다가 이듬해에 돌아왔고, 같은 해 의주목사에 제수되었다. 1455년(세조 1)에 동지중추원사를 거쳐, 도총관이 되었다.
세조가 단종에게 선위(禪位)를 받아 즉위하자 아들인 성삼문을 비롯, 박팽년(朴彭年) · 하위지(河緯地) · 이개(李塏) · 유성원(柳誠源) · 김질(金礩) 등 집현전학사(集賢殿學士)들과 유응부(兪應孚) · 박쟁(朴崝) 등의 무신을 포섭하여 배후에서 단종 복위운동을 조종하였다.
기회를 엿보던 중, 1456년 6월 1일에 세조가 상왕인 단종과 함께 명나라 사신을 위해 창덕궁에서 큰 잔치를 벌일 때에 거사하기로 정하였다. 동지중지추원사 유응부와 당상 무신인 박쟁과 함께, 왕 뒤에 별운검(別雲劒)으로 섰다가 그 자리에서 세조를 제거하고 단종을 복위할 것을 계획하였다. 그러나 그날 아침, 세조가 장소가 좁다는 이유로 운검을 폐지하라는 명을 내려 거사는 중지되었다.
이에 뒷날 관가(觀稼) 때에 다시 거사하기로 하였다. 하지만, 거사가 뒤로 미루어지자 함께 모의했던 김질이 배반, 세조에게 밀고하였다. 그 결과 아들 성삼문을 비롯한 다른 모의자들과 함께 잡혀가 군기감 앞에서 능지처사(凌遲處死)되었다. 이 때 아들 성삼문 · 성삼빙(成三聘) · 성삼고(成三顧) · 성삼성(成三省)과, 손자 셋이 모두 죽음을 당하여 후사가 끊겼다.
그 뒤 1784년(정조 8)에 판서 엄숙(嚴璹)의 상소로 신원(伸寃: 억울하게 입은 죄를 풀어줌)되고, 좌찬성에 추증되었다. 오늘날 성승에 대한 상세한 행장이나 전기 등이 없는 것은 당시 혈족이 몰살되었기 때문이다. 그러나 두 번이나 명나라에 사신으로 다녀왔으며, 문명 높은 성삼문의 아버지였음을 생각할 때, 문무를 겸비한 재상이었으리라 짐작된다.
묘는 홍주(洪州) 노은동(魯恩洞)에 있다. 일설에 노량진 사육신 묘역 안에 일찍이 ‘成氏之墓(성씨의 묘)’라고 쓴 작은 비석이 세워진 두개의 묘가 있어, 그 한기는 성승의 묘이고 다른 한기는 성삼문의 묘라는 구전이 있었으나 지금은 성삼문의 묘밖에 없다. 장릉(莊陵) 충신단(忠臣壇)에 배향되고, 동학사 숙모전(肅慕殿)에 제향되었다. 시호는 충숙(忠肅)이다.