赵秉温事奉即位前的忽必烈，忽必烈命他受学于刘秉忠。1253年、1254年跟随忽必烈由吐蕃攻打云南大理国。蒙哥死后，忽必烈即位，中统初年，行右三部事，佐刘秉忠规划建元大都。至元七年（1270年）创立朝仪、阅试，因为称职，被授为尚书礼部侍郎、知侍仪司事。至元十年（1273年）授秘事少监，购求天下秘书。至元十九年（1282年）担任知太史院侍仪司事、昭文馆大学士。完成授时历，赐钞二百锭，进阶中奉大夫。至元二十九年（1292年）编纂完成国朝集礼，忽必烈特命其子赵慧袭任侍仪使。之后去世，皇庆元年（1312年），追赠金紫光禄大夫、司徒、云国公，諡文昭。赵慧官至昭文馆大学士。