卜颜铁木儿,字珍卿,唐兀族人,姓吾密氏。性情豪爽,精明,早已入宿卫侍奉武宗、仁宗、英宗三朝。天历初年(1328),由太常署丞历升为监察御史,又升殿中侍御史。后历任大都路达鲁花赤、都转运盐使、肃政廉访使。由行中书省参知政事历升左右丞、行御史台中丞、江浙行省平章政事。

至正十二年(1352)春,蕲州、黄州反元义军徐寿辉部攻陷湖广,进军江东、西。朝廷诏令卜颜铁木儿率军讨伐。卜颜铁木儿招募壮丁三千人,战舰三百艘,与屯驻于太平之湖广平章政事也先帖木儿、江西平章政事星吉、行台御史中丞蛮子海牙等一同进讨,在丁家洲大败义军,收复铜陵县、池州。卜颜铁木儿又分别遣万户普贤奴屯兵阳陵,王建中屯兵白面渡,闾儿出兵无为州,自己率镇抚不花、万户明安屯驻池口,以防上游。

不久,江州再为义军攻陷,江西行省平章政事星吉毙命,蛮子海牙及威顺王宽彻普化均被义军击溃东逃,安庆危急,遣使求援。诸将都自守其地,不肯出兵。卜颜铁木儿号令所部,收集溃散元军,解安庆之围。十三年三月,义军集兵十万攻池州,诸县响应。卜颜帖木儿与诸将商议,乘义军尚未立稳脚跟,驱军急攻,果然大败义军,平定各县之响应者。五月,双方接连战于望江、小孤山、彭泽及龙开河诸地,收复江州。七月,进兵攻克蕲州,擒义军统帅邹普泰;又进兵道士氵伏、兰溪口,攻克义军根据地黄连寨,分兵进攻两巴河,打通沿江道路。十一月,与蛮子海牙、四川行省参知政事哈临秃、左丞桑哥失里、西宁王牙罕沙、湖广左丞伯颜不花等军合兵一处。十二月攻占义军首都蕲水县,俘将相以下四百余人,徐寿辉只身逃走。

这时,丞相脱脱正统军南征,闻义军均被击破,于是传令伯颜不花征淮东,蛮子海牙守裕溪口,威顺王回镇武昌,卜颜铁木儿控扼长江。

至正十六年(1356)六月,卜颜铁木儿回军镇守池州。是年十一月卒。

卜颜铁木儿为官廉洁奉公,不徇私情,不受礼物。禀性孝顺,年幼时为叔父阿术抚养,故卜颜铁木儿侍奉其叔父如亲父。他常乘坐花马,当时称他为“花马儿平章”。