巴斯德在1822年生于法国多尔镇的一个普通工人家庭，早年生活贫困。巴斯德的父母节衣缩食，甚至不惜举债让巴斯德上完小学，后又支持他到巴黎上中学。
后来，巴斯德在听了法国大化学家杜马的学术演讲之后，激起了从事科学学术研究的热情，于是在1843年考入巴黎高等师范学院
后，他选择化学专业进行攻读。毕业后不久，巴斯德就在酒石酸结晶的研究中表现出卓越的才能，发表了两篇学术论文，开创了对物质光学性质的研究。此后，他担任了斯特拉斯堡大学的化学教授。
在1856年至1860年期间，他提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论，之后在1880年成功研制出鸡霍乱疫苗和狂犬病疫苗等多种疫苗，并广泛应用于预防多种疾病，他还发明了传染病预防接种法，为人类和人类饲养的家畜、家禽防治疾病做出了巨大的贡献。巴斯德的理论和免疫法引起了医学实践的重大变革，开创了医学微生物学和微生物生理学的研究。
巴斯德对狂犬病疫苗的研究是他微生物研究事业的最高峰。狂犬病虽不是一种常见的疾病，但当时的死亡率为100%，一旦患上就没有治愈的可能。1881年，巴斯德组成一个三人小组开始研制狂犬病疫苗。巴斯德一开始并不知道狂犬病是一种病毒病，但从科学实践中他知道有侵染性的物质经过反复传代和干燥，会减少其毒性。因此为了得到这种病毒，巴斯德经常冒着生命危险从患病动物体内提取病毒，并且将含有病原的狂犬病的延髓提取液连续接种到兔子的脑中使之传代，后再将这些减毒的液体注射给狗。奇迹发生了，狗居然没有得病，以后这只狗就能抵抗正常强度的狂犬病毒的侵染了。之后，巴斯德把多次传代的狂犬病毒伴随着兔的脊髓而一起取出后，就制成了原始的巴斯德狂犬病疫苗。
1885年7月6日，人们把一个被疯狗咬伤14处的9岁男孩，送到了医生那里请求救治，医生在诊断后宣布他已经生存无望了。然而，当巴斯德给这个孩子注射了毒性减到很低的上述提取液之后，在经过两周的时间后，这个小孩转危为安了。
巴斯德是世界上第一个能从狂犬病中挽救生命的人。在1889年他最终发明了狂犬病疫苗，这是一种可以对人进行预防的接种技术，以成功地帮助人获得对该病的免疫力。之后，其他科学家应用巴斯德的基本思想，先后发展出了能抵御许多种严重疾病的疫苗。
巴斯德晚年致力于对年轻科学家的培养，关注传染性疾病的研究和防治。巴斯德意识到许多疾病都是由微生物引起的，于是他建立起了细菌理论，从而为医学、微生物学奠定了基础，被认为是医学史上最重要的杰出人物。
巴斯德后来还开创了法国的微生物工程。巴斯德是微生物学的奠基人，因而被后人誉为“微生物学之父”。
