湖南宁乡人，字久明，1885年生。其父杨芳桂曾任河南南阳镇总兵，家境比较富裕，杨光轸从小接受了良好的教育。
按照清代惯例，杨光轸本来可以承父荫入官，但是，他目睹晚清官场种种丑恶现象，对清王朝的腐朽统治极为不满，遂将荫照付之一炬，表示其反清革命的决心。为实现革命理想，杨光轸多次寻找机会，后来，在白逾桓、邓恢宇、童尧山、周志伊等人的介绍下，加入同盟会，具体负责联络、运输工作。杨光轸曾经受黄兴、宋教仁等的委派，频繁来往于北京、上海、天津、安徽、江西、湖北等地，从事革命活动。
辛亥革命酝酿期间，杨光轸不仅身体力行，还不惜变卖家产资助革命。当时，革命党人詹大悲、程家柽、王钟声、刘艺舟等人，因上演宣传革命的话剧遭到当局的通缉，迫于形势，詹大悲等急于躲避，但是，苦于身无分文，无法成行。杨光轸得知此事后，立即将随身所带衣物和贵重物品拍卖，并亲自送给他们作为逃亡之资。此外，杨光轸还曾经在经济方面帮助过陈其美、焦达峰等人。用尽家中所有积蓄后，杨光轸还将仅有的田产、房产作抵押，先后向湖南实业银行借贷数万元，悉数用于革命事业，其毁家纾难之举深得革命党人的钦佩。
1911年10月10日，武昌首义爆发，杨光轸闻讯后立即赶往湖北，担任民军的指挥官，在汉口和清军展开激战，他身先士卒，舍生忘死，因为作战勇敢，多次受到嘉奖。不久，杨光轸被派回湖南，协助焦达峰等人举行起义。10月22日，长沙顺利光复，湖南成为首应之区，此赖杨光轸“暗计甚多”。随后，杨光轸又转战长江下游一带，先后参加了镇江、上海、南京等地的光复，做出了重要贡献。1912年1月1日南京临时政府成立，杨光轸出任陆军部参谋，协助黄兴处理全国军务。
1913年3月20日，袁世凯派人刺杀了宋教仁，引起全国人民尤其是革命党人的极大愤慨，孙中山号召发起反袁的“二次革命”。杨光轸奉黄兴之命，返回湖南和周震鳞、仇鳌、谭人凤、陈汉元、易宗羲、文经纬、伍任钧等同志策划反袁起义。在革命党人的强大压力下，湖南都督谭延闿被迫于7月25日宣布独立。此时，袁世凯一面采取分化阴谋，一面以武力进攻南京、江西等地，导致反袁斗争相继失利。此时，谭延闿左右摇摆，慑于北军的淫威，竟然决定取消独立，杨光轸对此极力反对，他向谭延闿表示：“公理胜强权，袁贼不久即当内溃，取消独立，自损声威，鄙人不敢赞成也!”然而，他的意见未被采纳，8月13日，湖南独立宣告结束，杨光轸对此愤恨不已。
湖南取消独立后，袁世凯大肆屠杀革命党人。当时，谭延闿曾经授意杨光轸迅速躲避，他愤然表示：“吾志不申，行将焉入?取消独立，以求倖生，不如速死之为愈也。”袁世凯对湖南当局施加压力，要求务必“严惩”杨光轸等“反叛”分子。9月3日，杨光轸在大吉祥旅馆被捕，随后解交军事厅审讯。此间，他义正词严，大骂袁世凯误国，谭延闿首鼠两端。杨光轸被捕后，革命同志曾经积极设法营救，但他决心以死明志，乃“坐以待烹”。临行前，他将妻子萧氏召至狱中，嘱咐她善待老母、子女，其妻哭泣受命。9月8日拂晓时分，杨光轸从容就义于督署前护国佑民牌楼下，英雄遇难时年仅28岁。