แนบ พหลโยธิน เป็นบุตรของ พลโท พระยาพหลโยธินรามินทรภักดี (นพ พหลโยธิน) บิดาเป็นพี่ชายของพันเอก พระยาพหลพลพยุหเสนา (พจน์ พหลโยธิน)[1] จบการศึกษาจากโรงเรียนราชวิทยาลัย (โรงเรียน ภ.ป.ร. ราชวิทยาลัย ในพระบรมราชูปถัมภ์ ในปัจจุบัน) จบการศึกษาเนติบัณฑิต ประเทศอังกฤษ

ระหว่างการศึกษาอยู่ยังประเทศอังกฤษนั้น ได้ร่วมกับนักเรียนไทยที่ประเทศอังกฤษ และประเทศฝรั่งเศสส่วนหนึ่ง ก่อตั้งคณะราษฎรขึ้นมา โดยที่แนบ ถือเป็นสมาชิกรุ่นแรก ที่มีด้วยกันทั้งหมด 7 คน ซึ่งนอกจากนายแนบแล้ว ยังประกอบด้วย ปรีดี พนมยงค์, ร้อยโท แปลก ขีตตะสังคะ, จรูญ สิงหเสนี, ประยูร ภมรมนตรี, ร้อยโท ทัศนัย มิตรภักดี และตั้ว ลพานุกรม

ในการประชุมครั้งแรกที่บ้านพักเลขที่ 9 ถนนซอมเมอราร์ด กรุงปารีส เมื่อวันที่ 5 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2469 ที่นานถึง 4 คืน 5 วันติดต่อกัน ที่ประชุมมีมติให้ปรีดี เป็นหัวหน้า และได้มอบหมายให้แนบ เป็นผู้ดูแลครอบครัวของเหล่าสมาชิกที่เหลือ หากการปฏิวัติไม่สำเร็จ เนื่องจากแนบนั้นมีฐานะทางเศรษฐกิจดีกว่าคนอื่น เพราะได้รับมรดกจากบิดา [2] โดยจะไม่ให้แนบออกหน้ามากนักในการปฏิวัติ นอกจากนี้แล้ว แนบยังเป็นผู้แนะนำและรับรอง ทวี บุณยเกตุ นักเรียนการเกษตร ให้เข้าเป็นหนึ่งในสมาชิกคณะราษฎรด้วย

เมื่อเดินทางกลับมาถึงประเทศไทย แนบเป็นผู้ที่ทาบทาม พันเอก พระยาพหลพลพยุหเสนา จเรทหารปืนใหญ่ผู้เป็นอา ให้เข้าร่วมเป็นสมาชิกดวย และรับสถานะเป็นหัวหน้าคณะราษฎร เนื่องด้วย แนบนั้นมีศักดิ์เป็นหลานชายของ พันเอก พระยาพหลฯ โดยเป็นบุตรชายของพระยาพหลโยธินรามินทรภักดี พี่ชายของ พันเอก พระยาพหลฯ[3]

ก่อนการเปลี่ยนแปลงปกครองไม่นาน ทวีได้ถูกย้ายไปรับราชการที่จังหวัดขอนแก่น จึงไม่มีโอกาสได้ติดต่อกับสมาชิกคนอื่น ๆ แนบจึงเป็นผู้ส่งโทรเลขไปหา เพื่อแจ้งวัน-เวลาในการปฏิบัติการ[4]

หลังเปลี่ยนแปลงการปกครองแล้ว แนบได้รับแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่ง คณะกรรมการราษฎร และสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร (ส.ส.) อันถือเป็นชุดแรก และยังได้รับตำแหน่งรัฐมนตรี (ลอย) อีกด้วย แต่ก็ต้องพ้นจากตำแหน่งในวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2476 ด้วยการประกาศพระราชกฤษฎีกาปิดสภา ของพระยามโนปกรณ์นิติธาดา นายกรัฐมนตรี ซึ่งเป็นความขัดแย้งกันระหว่างนายกรัฐมนตรีและคณะรัฐมนตรีที่ส่วนใหญ่เป็นสมาชิกคณะราษฎร ซึ่งแนบได้พ้นออกจากตำแหน่งพร้อมกับพระยาประมวญวิชาพูล, หลวงเดชสหกรณ์, ตั้ว ลพานุกรม และปรีดี พนมยงค์ ก่อนที่จะกลับมารับตำแหน่งอีกครั้งหลังการรัฐประหารเมื่อวันที่ 20 มิถุนายน พ.ศ. 2476 โดยการนำของ พ.อ.พระยาพหลพลพยุหเสนา[5]

แนบ สมรสกับคุณหญิงสไบ พหลโยธิน มีธิดาหนึ่งคนชื่อ ธนี พหลโยธิน[1]

แนบ พหลโยธิน ถึงแก่กรรมในปลายปี พ.ศ. 2514 พระราชพิธีพระราชทานเพลิงศพ มีขึ้น ณ เมรุวัดธาตุทอง ในวันที่ 12 มกราคม พ.ศ. 2515[6]