Fu un prolifico scrittore di romanzi e saggi storici, un senatore del regno e uno strenuo difensore di Venezia in un periodo nel quale l'idea di modernizzazione prevedeva l'abbattimento di edifici storici. Ma Pompeo Molmenti è ricordato soprattutto per un'opera fondamentale, nel cammino di recupero della storia della Serenissima dopo il periodo di dominazione francese e austro-ungarica che aveva sostanzialmente cancellato usi e consuetudini secolari: La storia di Venezia nella vita privata, tre grandi volumi pubblicati nel 1880.
Secondo di cinque figli, Pompeo Gherardo Molmenti nacque a Venezia il primo settembre 1852 da Ettore, un friulano che negli anni Quaranta si era trasferito in laguna, e la sua seconda moglie Lucietta Regazzi.
Nel 1874, ventiduenne, si laureò in giurisprudenza a Padova dopo aver frequentato il liceo classico SS. Gervasio e Protasio (destinato a diventare Marco Polo, dove insegnava un altro grande storico veneziano, Rinaldo Fulin), ma ben presto - pur avviandosi all'avvocatura - si orientò verso le arti e le lettere grazie allo zio pittore Pompeo Marino Molmenti e al suo precettore don Francesco Pantaleo, che lo iniziò alla letteratura. Per la verità, Molmenti aveva già iniziato a quattorcini anni a scrivere i suoi primi romanzi: Il Castello di Zumelle, del 1866, seguito da Maria. Bozzetti della campagna veneta, Impressioni letterarie e Clara, usciti nel corso di un decennio.
Successivamente a queste opere lavorò a un filone più narrativo con il Moro di Venezia (del 1878), l'Abate Brandolini (dell'anno successivo), Vecchie storie e La dogaressa di Venezia, romanzi storici di ambientazione veneziana dotati di un punto di vista narrativo assolutamente originale per l'epoca.
Nacque in quegli anni infatti una maniera diversa di approcciarsi alla storia di Venezia, sulla base dei documenti e delle fonti primarie: nel 1861 Samuele Romanin aveva completato la Storia documentata di Venezia. Nel 1879 fu avviata per conto della Deputazione Veneta di Storia Patria - fondata da Rinaldo Fulin e Adolfo Bartoli cinque anni prima - anche la pubblicazione dei Diarii di Marin Sanudo; Molmenti divenne socio effettivo della Deputazione nel 1889: più tardi la presiedette, dal 1913 al 1917.
Il 22 aprile 1885 sposò Amalia Brunati, proveniente da una ricca famiglia di Salò, che gli portò in dote la villa di Moniga sul Garda; qui, secondo la tradizione, Molmenti fu il primo vinificatore del Chiaretto, un rinomato vino locale. Fu qui che iniziò la propria esperienza politica, dapprima come consigliere comunale e poi come sindaco. Nel 1889 ottenne la docenza di Storia della Repubblica di Venezia all'Università di Padova, ma abbandonò l'accademia l'anno successivo, quando fu eletto al Parlamento. Iniziò da allora una lunga attività politica che nel 1909 lo vide diventare senatore del Regno.
Negli anni romani sostenne la necessità di una legge nazionale di tutela delle antichità, contrastando l'idea comunemente diffusa di impossibilità di limitazione della proprietà privata; ci vollero decenni di lotta parlamentare prima che una prima normativa venisse varata, nel 1902. Lottò, per l'Italia e per Venezia, contro l'esportazione incontrollata di opere d'arte e di interi complessi monumentali, senza rinunciare mai a produrre articoli e scritti sulla letteratura e sulla storia veneziana. Tra il 1914 e il 1916 fu presidente dell'Istituto Veneto di Scienze, Lettere e Arti. Nel 1919 divenne il primo sottosegretario alla Belle arti. Morì a roma il 24 gennaio 1928. È sepolto a Venezia, nell'isola di San Michele.
