文化7年（1811年）、7代藩主・細川立之の次男として誕生した。幼名は熊之丞、初名として之寿（ゆきひさ）を名乗っていたが、のちに初代藩主行孝の偏諱を取って行芬に改名した。
文政9年（1826年）4月4日、宇土藩主だった兄の立政（改名して斉護）が宗家の熊本藩を相続するのに伴い、宇土細川家家督を相続する。文政10年（1827年）10月1日、11代将軍・徳川家斉に拝謁する。同年12月16日、従五位下・中務少輔に叙任する。嘉永4年（1851年）5月24日隠居し、次男の立則に家督を譲った。
明治3年（1870年）4月7日、明治天皇に拝謁する。明治9年（1876年）5月10日に死去した。享年67。
