コルト社製の回転式拳銃における装填動作と基本的な作動機構は、銃史上パーカッション式の撃発を行う時期を通して一定であり、他のパーカッション式リボルバーの作動機構をも映じるものである。コルトの基本的な作動機構に親しむ射手は、レミントン、LeMat、アダムス、もしくはクーパーのダブルアクションにも基礎的に同一であることが見出せる。パーカッション式のリボルバーは、薬室と薬室の間にハンマーを下ろした状態で携行される。シリンダー後方に設けられた溝や突起はハンマーとかみ合い、両方ともセーフティペグかノッチとして作動する。この機構はシリンダーの不用意な回転を防止し、ハンマーが雷管に接触して暴発するのを防ぐ。パターソン社製、また後に作られたロジャーズ社製とスペンサー社製の幾種類かのリボルバーには、これらのセーフティが欠如しており、空の薬室にハンマーを下ろして携行することが要求された。
新潟県新潟市で地方官吏・野崎美孝の三男として生まれ、同地方官吏・建川周平の養嗣子となる。高田中学校を経て旧制新潟中学校卒。1901年（明治34年）11月、陸軍士官学校（第13期）を卒業し、見習士官を経て陸軍騎兵少尉任官。1904年（明治37年）8月、日露戦争に出征。1905年（明治38年）1月、満州軍総司令官大山巌元帥陸軍大将の命により、騎兵の機動力を生かした建川挺進斥候隊（建川挺身斥候隊）の隊長として5名の部下を率い、ロシア帝国軍勢力地の奥深くまで挺進し1,200kmを走破、将校斥候に活躍。日露戦争の決戦である奉天会戦の勝利に貢献したその戦功により、1905年（明治38年）2月、第2軍司令官・奥保鞏陸軍大将より感状を受け、『少年倶楽部』に連載された山中峯太郎の小説『敵中横断三百里』主人公のモデルとなる。南方で兵役経験のある山本七平は、アメリカ機が投下する伝単の中で、建川が日露戦争中捕虜になったことがある、だから捕虜となるのは恥ずかしいことではない、と投降を求める文面のものがあったことを自著で述べている。戦後になりこれは事実に反するものだと知り、謀略の一環であったと感じたことを回想している(建川本人では無いが部下五人のうち一名が捕虜になったのは事実であった)。1909年（明治42年）12月、陸軍大学校（第21期）を優等で卒業、その後は主として軍令畑を歩む。第一次世界大戦に観戦武官として欧州戦線に従軍する。1918年（大正7年）（大正7年）7月、陸相秘書官となる。1923年（大正12年）3月には騎兵第5連隊長を拝命し、同年8月に大佐に進級。陸軍屈指の実力者である宇垣一成の側近として重用され、1928年（昭和3年）3月に少将に進級、1929年（昭和4年）8月には参謀本部第二部長に就く。1931年（昭和6年）には宇垣を首班とした政権を目指すクーデター計画である三月事件に杉山元、小磯國昭らと参画したが何の処分もなく第一部長に転じた。また、橋本欣五郎ら佐官級の引き起こした同年の十月事件にも関与を疑われたことが土橋勇逸の手記にある。三月事件の前には、東京帝大で講演を行い、国防問題から発展して盛んに政治論をやり、聴衆から散々野次られたことが新聞に掲載されている。同年9月の満州事変直前に、奉天総領事からの電報で軍事行動発生の情報を得た外務省が陸軍省に通報。8月に参謀本部第一部長に転じていた建川が、関東軍の行動を引き留めるため奉天に派遣される。この際、列車で移動中、他の乗客に建川閣下と呼ばれて「俺は建川ではないぞ」と慌てて否定する一幕があった。そもそも、飛行機も使うことができたのに関釜連絡船と朝鮮半島内の鉄道で移動しているあたりに、陸軍首脳部のあやふやな姿勢が見え隠れすることを秦郁彦が指摘している。9月18日の奉天到着後に料亭で板垣征四郎ら関東軍幹部と面談するが、その夜に事変が発生。持参した大臣書簡を本庄繁関東軍司令官に渡す暇もなかった。これは、満州事変そのものが板垣と建川自身を含む参謀本部中堅の意見一致で始めたことであり、止めるつもりなど全くなく、満州には行ったが大連の料亭「菊水」で飲んでばかりいた。陸軍大臣および参謀総長から戦闘勃発阻止を正式に命ぜられた建川としては、作為的に命令の伝達を遅らせることで消極的側面支援を行ったのである。建川の口ぶりに板垣、花谷は本気で止めようとしない腹のうちを察し、計画通り実行した。建川もまさかその夜のうちに行うとは思っていなかった。保阪正康は、昭和に入ってからの建川は、陸軍内部では「政治的軍人」として語られていたと指摘している。その後は第10師団長（姫路）を経て、1935年（昭和10年）12月に第4師団長（大阪）に親補される。1936年（昭和11年）2月、二・二六事件が勃発。宇垣閥を敵視する皇道派青年将校らは、朝鮮総督の宇垣をはじめ、直系の南次郎関東軍司令官、小磯、建川の罷免を川島義之陸相に要求した。建川は第2師団長（仙台）の梅津美治郎と電話で連絡をとり、反乱軍の鎮圧について話し合っている。同年8月、事件後の粛軍人事の一環として、皇道派将官と抱き合わせの形で予備役に編入される。1940年（昭和15年）10月に東郷茂徳の後任として駐ソビエト連邦大使となる。これは各国の大使を更迭して各界の要人を新任大使に任命した松岡洋右外相による人事の一環であった。1941年（昭和16年）4月の日ソ中立条約に松岡と共に調印。1942年（昭和17年）3月に任を解かれ帰国。その後は大政翼賛会総務、大日本翼賛壮年団長を務めるが、第二次大戦終戦直後の1945年（昭和20年）9月9日に死去。