Qian nació en Huzhou, provincia de Zhejiang, China.
Se graduó en la clase en 1936 con su futura esposa.
Qian fue a Francia en 1937, donde estudió en la Universidad de la Sorbona y el Colegio de Francia, haciendo investigación bajo Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie.
Regresó a China en 1948 con su esposa, la física nuclear He Zehui.
[1] En 1954 se afilió al Partido Comunista de China.