Nació en Basilea, hijo del filólogo Wilhelm Wackernagel.
Wackernagel estudió filología e historia clásica y germánica en Gotinga y Leipzig, y enseñó en la Universidad de Basilea desde 1879 en adelante como profesor de griego, como sucesor de Friedrich Nietzsche.
La obra principal de Wackernagel es Altindische Grammatik, una gramática completa del sánscrito.
Es más conocido entre los lingüistas y filólogos modernos por formular la ley de Wackernagel, relativa a la colocación de palabras átonas (partículas oracionales enclíticas) en segunda posición sintáctica en las cláusulas indoeuropeas (Wackernagel 1892).
Otra ley que lleva su nombre (Wackernagel 1889) es la Ley del alargamiento de Wackernagel (Dehnungsgesetz en alemán), también conocida a veces como la ley del alargamiento en la composición (Regelung der Dehnung in der Zusammensetzung): en algunas palabras compuestas en griego, el primer componente termina con una vocal y el segundo componente comienza con una vocal; cuando ninguna vocal es cerrada, la primera vocal no tiene efecto y la segunda es reemplazada por su contraparte larga.