Era hermano menor del naturalista Gottfried Reinhold Treviranus (1776-1837).
En 1801, obtuvo su doctorado en la Universidad de Jena, donde tuvo como maestros al botánico August Batsch (1761-1802) y a los filósofos Friedrich Schelling (1775-1854) y Johann Gottlieb Fichte (1762-1814).
En 1816, reemplazó a Johann Heinrich Friedrich Link (1767-1851) como profesor de botánica en la Universidad de Breslau, y para 1820 es transferido a la Universidad de Bonn, donde sucedería a Christian G.D.
Treviranus permaneció en Bonn hasta su deceso en 1864.
Se acreditó el proponer la hipótesis de que las células vegetales estaban separadas en unidades individuales por un espacio intercelular.