19世纪70年代初，唐国安在家乡读私塾。他聪明智慧，加上勤奋好学，成绩进步惊人。经著名经济学家唐廷枢举荐，以优异成绩入选为清政府公派留美幼童生，于1873年第二批赴美。他先入读康涅狄格州哈特福德市新不列颠中学。毕业后，以优异的成绩考入耶鲁大学法律系，后因清政府中止留学政策，学业未竟提前回国。
唐国安1881年回国以后，曾到开平煤矿和京奉铁路等处工作。因其胸怀大志，满腹文墨，加之拳拳报国丹心，后转到上海梵王渡约翰书院任主讲，其间还担任寰球中国学生会会董。1905年，唐国安和颜惠庆为上海《南方报》开辟英文版，面向旅居上海的外国人，使得中西政治、文化、经济等信息有了良好的交流。针对当时的时局和社会各种的弊端，唐、颜二人每期坚持主笔发表社评。他所写的社评，敢于对时弊直言正论，不畏权势，曾一针见血地抨击租界工部局所置的设施不利当地中国居民和所订的规章有悖法理，为此几乎被驱逐出租界。唐国安利用媒体舆论为国为民争取权利，在强权面前决不退让，表现出一种中华民族不畏强权的英雄气概和对祖国及同胞的一片热忱。其创办的《南方报》英文版一时被誉为“用英文自办日报的先驱，保障国权的楷模”。唐国安从此成为我国早期媒体工作者的先进典范。
唐国安不但在媒体上树立起典范作用，在我国外交史上也建立了卓越的功勋。1908年秋，他作为翻译员，随清政府军机大臣毓朗，外务部尚书梁敦彦前往厦门迎接来访的美国太平洋舰队。期间，他接待了当地菲律宾华侨代表，获悉他们入菲备受刁难，回国探亲期限过短的事宜。唐国安随即带领华侨代表向毓朗禀报。次日，他又陪毓朗去鼓浪屿向美国领事进行交涉，因而问题很快得到合理解决。华侨代表称赞唐国安是一位热心的外交家。1909年2月，唐国安被任命为中国政府代表团的专员代表，参加在上海举行的首届万国禁烟会议。会上，唐国安凭借丰富的学识，娴熟的英语，与英国、荷兰代表进行正面的交锋评驳，还代表中国向大会提交了4条提案。他在会上发表的长篇总结性禁烟演说，被全球舆论界誉为“一篇有说服力的演讲”，“一份杰出的、逻辑性很强的报告”。
从1904年起，驻美公使梁晟和美国国务卿海约翰已就庚款办学问题进行了多年谈判。唐国安进入外交部工作后，与唐绍仪等人参与此事的策划。1908年中美终于达成协议，从1909年起，每年用退款遣派100名学生赴美学习，从第5年起减为每年不少于50名，期限32年。根据此协议，外交部和学部共同组建了游美学务处，全面负责游学事宜。从此，唐国安担负了游美学务处的日常主理工作。
唐国安主理游美学务处时期，选考了一大批优秀学生到美国留学。这批学生果不负祖国厚望，在国外勤奋学习，待学有所成时回国报效，成为社会的栋梁之才。