Se doctoró en Medicina en la Universidad Libre de Bruselas en 1892 y empezó a trabajar en el Instituto Pasteur de París en 1894.
En 1899 fundó el Instituto Pasteur en Bruselas.
En el año 1919 se le concedió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus descubrimientos sobre la inmunidad.
Fue el descubridor del bacilo que produce la tos ferina, el Bordetella pertussis, y desarrolló una vacuna contra esta enfermedad.
En 1933 preside el Consejo Científico del Instituto Pasteur de París.