آیتالله سید حسین شمس خراسانی به سال 1346ق/1306ش در اطراف مشهد، به دنیا آمد.
وی پس از تحصیلات ابتدائی در مکتبخانه و دبستان، تحصیلات رسمی حوزه را از حدود 12 سالگی در حوزه علمیه مشهد و در مدرسه علمیه نواب، آغاز و از محضر اساتیدی همچون شیخ محمد ادیب نیشابوری؛ میرزا احمد مدرس یزدی؛ شیخ عبدالنبی کجوری؛ شیخ هاشم قزوینی؛ شیخ شمس؛ شیخ هادی کنی، از شاگردان آقابزرگ حکیم؛ شیخ غلامحسین محامی بهرهها برد.
وی در سال 1329ه.ش، برای تکمیل علوم عقلی به تهران رفته و در مدرسه سپهسالار قدیم از محضر حضرات آیات شیخ مهدی حائری یزدی؛ شیخ محمدرضا قاضی؛ آیتالله سید ابوالحسن رفیعی قزوینی؛ و آیتالله سید احمد خوانساری استفاده نمود.
ایشان در اواسط ۱۳۳۲ ه.ش به قم هجرت و در محضر آیات عظام سید محمدحسین بروجردی، خارج فقه؛ امام خمینی(ره)، خارج اصول و علامه سید محمدحسین طباطبائی تلمذ نمود.
در اواخر سال 1333ش، به قصد سفر به حوزه علمیه نجف، برای تکمیل درس خارج فقه و اصول، از قم به مشهد مراجعت نمود تا ضمن ازدواج، مقدمات سفر به نجف را فراهم کنند، اما با اطلاع از حضور و سکونت آیتاللهالعظمی میلانی در مشهد از عزیمت به نجف منصرف شده و با جدیت در درس خارج فقه و اصول ایشان، حاضر شدند.
وی همزمان با حضور در درس آیتالله میلانی، به تدریس سطوح عالی اصول و همچنین درس خارج اصول (اواخر دهه 40ه.ش) اشتغال داشتند. همچنین مباحث کلام و حکمت را برای شاگردان خاص بیان میکردند
ایشان پس از ارتحال آیتاللهالعظمی میلانی در 1354ه.ش، به حوزه علمیه قم عزیمت کردند و تا آخر عمر در این شهر اقامت گزید.
سرانجام پس از سالها تلاش و مجاهدت در 6 دیماه سال 1398 هجری شمسی در سن ۹۴ سالگی دار فانی را وداع گفت.