Szülei: Zsemlye János és Pipicz Julianna voltak. 1950–1954 között Szegedi Tanítóképző Intézetben tanult. 1955–1958 között a Szegedi Pedagógiai Főiskola hallgatója volt. 1966–1968 között a József Attila Tudományegyetem diákja volt. 1971–1984 között kidolgozta a nyelvi, irodalmi és kommunikációs nevelési programot. 1973–1976 között az Eötvös Loránd Tudományegyetemen tanult. 1980-tól az Országos Közoktatási Intézet tudományos osztályvezetője volt Budapesten. 1981-től a képesség- és tehetségfejlesztés lehetőségeinek kutatásvezetője volt. 1985-ben programja alternatív tantervvé vált. 1985–1999 között a törökbálinti Kísérleti Iskola és Képességfejlesztő Országos Központ kutatásvezető igazgatója volt. 1990-től az Új Magyar Iskoláért Pedagógiai Egyesület elnöke volt. 1990–1995 között az Országos Közoktatási Intézet főigazgatója volt. 1995–1999 között a Janus Pannonius Tudományegyetem Tanárképző Intézet igazgatója, pedagógiai tanszékvezető docens volt. 1999-től a Veszprémi Egyetem Pedagógiai Kutatóintézet igazgatója és tudományos főmunkatársa volt. 2000-ben habilitált. 2002–2005 között egyetemi tanár, majd emeritus professor volt.
Művei
Bevezetés a pedagógiai szakirodalmi alkotómunka technikájába (1975)
Anyanyelvtanítási kísérlet a kommunikációkutatás eredményei alapján (1976)
Beszédművelés kisiskolás korban (1978)
A pedagógiai technológia lehetőségei Magyarországon (1980)
Nyelvi-irodalmi-komunnikációs nevelési kísérlet (1982)
A képességfejlesztő iskoláért (1983)
Egy gyakorlatközeli pedagógia (1986)
A tanulás tervezése és irányítása (1986)
Mi a baj a pedagógiával? (társszerző, 1987)
Az értékközvetítő és képességfejlesztő pedagógia (1995)
Bevezetés a pedagógiai gondolkodásba (1996)
A pedagógia új rendszere címszavakban (1996)
Vesszőfutásom a pedagógiáért (2002)
A tudomány egésze. A magyar tudomány tudománypedagógiai szemléje (2006)
Fűzfa Balázs: A remény pedagógiája. Interjúkötet. Szombathely, 1989.
Az elvesztett teljesség. (Tanulmányok 60. születésnapjára.) Budapest, 1995.
A magyar rádió, a magyar televízió, valamint a vidéki rádiók és televíziók mintegy 80 adásban számoltak be munkásságáról, tudósított róla a BBC is.
Marton Zsuzsa-Vadas Ferenc: Alkotások és pályaképvázlatok egy Tolna megyei tudományos és művészeti lexikonhoz. Szekszárd, Wosinsky Mór Megyei Múzeum, 1990.
Köztestületi tagok 2009. Szerkesztette: Tolnai Márton. Budapest, Magyar Tudományos Akadémia, 2009.
Magyar ki kicsoda 1990. Több mint 6000 élő magyar életrajza. Főszerkesztő: Hermann Péter, szerkesztő: Markóczy Mária. Budapest, Láng Kiadó–TEXOFT Kft., 1990.
Ki kicsoda 2000. Magyar és nemzetközi életrajzi lexikon, csaknem 20000 kortársunk életrajza. Főszerkesztő: Hermann Péter, vál., szerk. A. Gergely András et al. Budapest, Biográf Kiadó–Greger Média Kft., 1999.
Napút. Évkönyv 2005, Irodalom, művészet, környezet. Hetvenhat jeles hetvenes. Budapest, Cédrus Művészeti Alapítvány, 2005.