元子思是元子華之弟，元萇之子。元子思性格剛暴，以忠烈自許。元天穆當朝秉政時，元子思以親從被他推薦為御史中尉。曾上疏論述尚書條奏等事項，因元天穆反對而未果。元顥戰敗後，元子思被魏孝莊帝封安定縣子。534年九月十三日，北魏的丞相高歡派了行台僕射元子思帶領侍官迎接魏孝武帝。魏孝靜帝即位，元子思為侍中。537年，元子思與元子華通使關西，謀降西魏，事情洩露，二人一併被高歡賜死。

元子思的宅邸在鄴城（今河北省臨漳縣西南）中，稱為元子思坊。北齊時一個候選官叫魯漫漢，自己說身份低賤，楊愔不認識他。楊愔提醒他說：「你從前在元子思坊任職，騎著一隻短尾巴母驢，在路上遇到我也不下來，用一塊黃帕遮住面，假裝沒看見就走過去，我怎麼不認識你魯漫漢呢！」魯漫漢一聽大吃一驚，心中嘆服。