ต่อมาได้ถวายตัวเป็นมหาดเล็กในสมเด็จพระบรมโอรสาธิราช เจ้าฟ้ามหาวชิรุณหิศ สยามมกุฎราชกุมาร โดยทำหน้าที่เป็นคะเดท ทหารม้าในกรมทหารมหาดเล็กราชวัลลภ มีหน้าที่ตามเสด็จรักษาพระองค์

     พระองค์บรรพชาเป็นสามเณร เมื่อปี พ.ศ. ๒๔๒๘ ณ วัดบวรนิเวศวิหาร โดยมี พระพรหมมุนี (เหมือน สุมิตฺโต) วัดบรมนิวาสราชวรวิหาร เป็นพระอุปัชฌาย์

     แล้วทรงศึกษาพระปริยัติธรรมกับอาจารย์หลายท่าน เช่น หม่อมเจ้าประภากร มาลากุล พระสุทธสีลสังวร (สาย) และสมเด็จพระมหาสมณเจ้า กรมพระยาวชิรญาณวโรรส ทรงเข้าสอบไล่ครั้งแรกเมื่อปีขาล พ.ศ. ๒๔๓๓ ที่วัดพระศรีรัตนศาสดาราม สอบไล่ได้เปรียญธรรม ๕ ประโยค ตั้งแต่ยังเป็นสามเณร และได้รับพระราชทานพัดเปรียญในวันที่ ๒๙ พฤศจิกายน ร.ศ. ๑๑๒

     ต่อมาในปี พ.ศ. ๒๔๓๕ ได้อุปสมบท ณ วัดมกุฏกษัตริยารามราชวรวิหาร โดยมี พระพรหมมุนี (แฟง กิตฺติสาโร) เป็นพระอุปัชฌาย์ พระเจ้าน้องยาเธอ กรมหมื่นวชิรญาณวโรรส เป็นพระกรรมวาจาจารย์ ผนวชแล้วมาอยู่วัดบวรนิเวศวิหาร

     ในตอนแรกทรงตั้งพระทัยจะสอบถึงเพียงเปรียญธรรม ๕ ประโยคเท่านั้น แต่สมเด็จฯ กรมพระยาวชิรญาณวโรรส โปรดให้สอบต่อ และทรงส่งพระองค์เข้าสอบในปีมะเมีย พ.ศ. ๒๔๓๗ ณ วัดพระศรีรัตนศาสดาราม จึงได้อีก ๒ ประโยค รวมเป็นเปรียญธรรม ๗ ประโยค

     พระองค์ได้มีส่วนร่วมกับสมเด็จพระมหาสมณเจ้า กรมพระยาวชิรญาณวโรรส มาตั้งแต่ต้น คือ พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว มีพระราชประสงค์บำรุงการศึกษามณฑลหัวเมือง ทรงอาราธนาสมเด็จพระมหาสมณเจ้า ให้ทรงเป็นผู้อำนวยการจัดการศึกษา มีการจัดพิมพ์แบบเรียนต่าง ๆ พระราชทานแก่พระภิกษุสงฆ์ ไปไว้ใช้ฝึกสอน ให้ยกโรงเรียนพุทธศาสนิกชนในหัวเมืองทั้งปวง มารวมขึ้นอยู่ในสมเด็จพระมหาสมณเจ้า เพื่อจะได้เป็นหมวดเดียวกัน พระองค์ขณะที่ดำรงสมณศักดิ์พระสุคุณคุณาภรณ์ ได้เป็นผู้อำนวยการศึกษามณฑลจันทบุรี ต่อมาเมื่อปี พ.ศ. ๒๔๔๕ ได้มีการออกพระราชบัญญัติลักษณะปกครองคณะสงฆ์ ร.ศ. ๑๒๑ อันเป็นผลเนื่องมาจากการจัดการพระศาสนา และการศึกษาในหัวเมือง

     พระองค์ทรงเป็นแม่กองสอบไล่พระปริยัติธรรมหลายครั้ง ทั้งในกรุงเทพฯ และหัวเมืองต่างจังหวัด เมื่อพระเจ้าวรวงศ์เธอ กรมหลวงชินวรสิริวัฒน์ สมเด็จพระสังฆราชเจ้า ชราและอาพาธ ก็ได้ทรงมอบหน้าที่เจ้าคณะใหญ่คณะธรรมยุตให้ทรงบัญชาการแทน เมื่อปี พ.ศ. ๒๔๗๗ และเมื่อสมเด็จพระสังฆราชเจ้า ฯ สิ้นพระชนม์เมื่อปี พ.ศ. ๒๔๘๐ พระองค์ก็ได้ทรงเป็นเจ้าคณะใหญ่คณะธรรมยุตสืบต่อมา และให้ทรงจัดการปกครองคณะธรรมยุตที่สำคัญหลายประการ

     เมื่อเป็นสมเด็จพระสังฆราชเจ้าแล้ว ได้ทรงปรับปรุงการปกครองคณะสงฆ์ให้ดียิ่งขึ้น โดยจัดการปกครองคณะสงฆ์ทั้งสองนิกายคือ มหานิกายและธรรมยุติกนิกาย เมื่อปี พ.ศ. ๒๔๙๔ ดังนี้

     ๑. การปกครองส่วนกลาง คณะสังฆมนตรีคงบริหารรวมกัน แต่การปกครองบังคับบัญชาให้เป็นไปตามนิกาย
     ๒. การปกครองส่วนภูมิภาคให้แยกตามนิกาย

     พระองค์ได้เป็นพระราชอุปัชฌยาจารย์เมื่อพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวเสด็จออกผนวชในปี พ.ศ. ๒๔๙๙ และในงานฉลองพุทธศตวรรษในประเทศไทย รัฐบาลประเทศพม่าได้ถวายสมณศักดิ์สูงสุดของพม่าคือ อภิธชมหารัฏฐคุรุ แด่พระองค์ เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๐๐