พระเจ้าวรวงศ์เธอ กรมหมื่นอนุพงษ์จักรพรรดิ์ ประสูติเมื่อวันที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2421 เป็นพระโอรสในสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าจาตุรนต์รัศมี กรมพระจักรพรรดิพงษ์ ประสูติแต่หม่อมราชวงศ์สว่าง จักรพันธุ์ ทรงเข้าพิธีโสกันต์เมื่อวันที่ 7 เมษายน พ.ศ. 2434 วันที่ 29 มิถุนายน พ.ศ. 2441 ทรงผนวชเป็นพระภิกษุ ณ พระอุโบสถ วัดพระศรีรัตนศาสดาราม โดยมีพระเจ้าน้องยาเธอ กรมหมื่นวชิรญาณวโรรส เป็นพระอุปัชฌาย์ หม่อมเจ้าพร้อม ลดาวัลย์และพระสาสนโสภณ (อ่อน อหึสโก) เป็นพระกรรมวาจาจารย์[1] หลังลาสิกขาได้เข้ารับราชการ ทรงดำรงตำแหน่งผู้รักษาพระราชวังบางปะอิน ต่อมาในวันที่ 6 เมษายน พ.ศ. 2447 ได้รับโปรดเกล้าฯ ให้เป็นผู้ว่าราชการอำเภอพระราชวัง[2]

วันที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2451 ได้รับพระกรุณาโปรดเกล้าฯ สถาปนาเป็น พระเจ้าวรวงษ์เธอ กรมหมื่นอนุพงษ์จักรพรรดิ์ ทรงศักดินา 11000[3] ได้รับพระราชทานเครื่องยศ ได้แก่ กากระบอกทองคำพร้อมถาดรองตามมงกุฎ พระมาลาเสร้าสเทิน ฉลองพระองค์จีบแลเจียรบาตพร้อมสำรับ หีบหมากไม้แดงหุ้มทองคำลงยาตรามงกุฎ และพระแสงญี่ปุ่นฝักก้าไหล่ทอง[4]

วันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2451 ได้รับโปรดเกล้าฯ ให้เป็นปลัดมณฑลกรุงเก่า[5]

วันที่ 7 เมษายน พ.ศ. 2459 พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวพระราชทานตราตั้งเป็นองคมนตรี ณ พระที่นั่งอมรินทรวินิจฉัยมไหยสูรยพิมาน[6][7]

พระเจ้าวรวงศ์เธอ กรมหมื่นอนุพงษ์จักรพรรดิ์ สิ้นพระชนม์ ณ วังถนนดำรงรักษ์ เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2475 เวลา 01:35 น.[8] สิริพระชันษา 53 ปี พระราชทานเพลิง ณ พระเมรุ วัดเทพศิรินทราวาส เมื่อวันที่ 26 มีนาคม พ.ศ. 2476[9]