朱序，字次伦，义阳人氏。父朱焘，以才干历任西蛮校尉、益州刺史。朱序终生为名将，累迁鹰扬将军、江夏相。兴宁末年(365)，梁州刺史司马勋叛乱，桓温上表朝廷举荐朱序为征讨都护，进兵讨伐司马勋，以战功升职为征虏将军，封襄平子。
太和年间(366～371)，朱序改任兖州刺史。其时长城人氏钱弘聚集党羽百余人，出没原乡山。朝廷以朱序为中军司马、吴兴太守。朱序到吴兴郡，率兵讨伐并生擒了钱弘。事毕，返回兖州。
宁康初年(373)，朝廷任命朱序为南中郎将、梁州刺史、监沔中诸军事、持节，镇守襄阳。这一年，苻坚派其部将苻丕等率兵围攻朱序，朱序固守襄阳，贼兵粮草将尽，因而攻城更加迅猛。起初，苻丕率部来攻城，朱序的母亲韩氏亲自登城巡视，认为城的西北角将会首先被攻破，便率领百余名婢女以及城中女子于城西北角内建了一堵二十余丈长的斜角新城。贼兵攻打西北角，果然攻破城防，守城兵士便固守新筑城台。苻丕久攻不克便引兵退去。襄阳人因此称此城为夫人城。朱序所部连续作战多次击退贼兵，将士疲惫不堪，戒心松懈，又因贼兵退去较远，估计不会再来，因而守备不严。督护李伯护暗中与贼兵勾结，里应外合，襄阳城便沦陷敌手，朱序为苻坚所俘。苻坚杀掉李伯护悬首示众，原因是他不忠其主。朱序打算逃回东晋，偷跑到宜阳，藏匿在夏揆家中。苻坚怀疑夏揆，逮捕了夏揆，朱序便到苻晖府中自首，苻坚赞许朱序的义气不作追究，且任命他为尚书。
孝武帝太元年间(376～396)，苻坚大举侵犯东晋，谢石率部抵抗。当时苻坚大军尚在项城，苻融率三十万部众先到。苻坚派遣朱序劝降谢石，夸耀前秦兵威。朱序反而对谢石说：“如果苻坚百万之众全部赶到，恐怕难以制敌。趁其大军还未会合，先出兵攻击他们，可以取胜。”于是谢石派谢琰挑选精壮士卒八千人渡过淝水挑战。苻坚部众稍稍后撤，朱序在其后阵，大声叫道：“苻坚败了！”苻坚部众仓惶奔逃，朱序乘混乱逃回东晋，任命为龙骧将军、琅王牙内史，授职监扬州豫州五郡军事、豫州刺史，驻兵镇守洛阳。
后丁零人翟辽叛乱，朱序派将军秦膺、童斌及淮泗各郡兵马共同讨伐翟辽。朝廷又任命朱序为监兖青二州诸军事、二州刺史，将军职号如故，镇守彭城。朱序请求镇守淮阴，孝武帝许可。翟辽又派其子翟钊寇犯陈、颍二城，朱序仍派秦膺讨伐翟钊，击退翟钊，拜为征虏将军。朱序上疏请求运江州粮米十万斛、布五千匹以资军费，朝廷准奏。又任命朱序都督司、雍、梁、秦四州军事。孝武帝派遣广威将军、河南太守杨亻全期，南阳太守赵睦，各率兵士千人隶属朱序。朱序又上表请求原荆州刺史桓石生府上农田百顷及谷八万斛供给军用，朝廷又答应了这一要求。朱序仍旧镇守洛阳，护卫皇家陵园。
其后慕容永率部进攻洛阳，朱序从河阴北渡黄河，与慕容永部将王次等相遇，便交战于沁水，王次败逃，朱序斩其偏将勿支。朱序参军赵睦、江夏相桓不才追击慕容永，于太行大败慕容永。慕容永逃回上党。其时杨楷聚集党羽数千人，盘踞在湖陕一带，闻知慕容永被打败，便派亲属作人质到朱序帐下请求归降。朱序追击慕容永到上党的白水，与慕容永相持二十天。闻知翟辽准备进攻金墉，便撤兵回援，攻打翟钊于石门，派参军赵蕃攻打怀县的翟辽，并将他打败，翟辽夜逃。朱序进驻洛阳，留鹰扬将军朱党戍守石门。朱序依旧令其子朱略据守洛城，赵蕃为辅佐。朱序回镇襄阳。会稽王司马道子认为朱序胜负相抵，功罪互补，因而对朱序不加褒贬，无赏无罚。
其后东羌校尉窦冲打算进入汉川，安定人皇甫钊、京兆人周勋等共谋接纳窦冲。梁州刺史周琼丧失巴西三郡，众寡力弱，向朱序告急，朱序派将军皇甫贞率军入川援救。窦冲退据长安东，皇甫钊、周勋逃散。
朱序因老迈多病，多次上书朝廷请求解除职务，朝廷不许。诏令拒不接受其所上章表，朱序便自行离职。几十天后，朱序被送交廷尉治罪，朝廷降诏赦免其罪不加追究。太元十八年(393)，朱序去世，朝廷追赠为左将军、散骑常侍。