巴斯德的父亲是一位制革工人，曾在拿破仑的军队里当过兵。尽管家境贫困，但巴斯德从小就勤奋好学，而且聪明伶俐，颇具艺术天分，画画得也不错。他父亲觉得画画没前途，就把送到巴黎，进入法国有名的高等师范学校学习。按照父亲的意愿，儿子应该去攻读法律，学成后当个律师，巴斯德却没有遵从父命，而是选择了生物学和化学，投入到科学研究事业中。
1846年，巴斯德从巴黎高等师范学校毕业，留校当了一名实验室管理员。三年后，他到斯特拉斯堡学院出任化学助教，开始从事化学方面的研究工作，取得了杰出的成就，获得了法国科学院授予的荣誉军团勋章。然而，他没有把自己的视线仅仅停留在化学领域里，而是把实验化学的原理、技能广泛地应用到发酵现象的研究上来，从而开辟了人类科学历史的新纪元。
就在巴斯德向生物学研究领域进军的时候，曾经流行了千百年的“自然发生说”又盛行起来。中世纪时，有人发现腐烂的肉中能长出蛆和昆虫来，而青蛙和老鼠总是在泥土堆和霉麦堆里出现，就认为许多生物可以自然而然地在一个地方突然冒出来。
经过科学家的反复验证，“自然发生说”被证明是错误的。可是自从荷兰科学家列文虎克发现了微生物后，有些科学家又相信至少像微生物这样“最小的”生物体该是自生的。加罩容器中的腐肉不是长满了细菌吗？
巴斯德根据自己对发酵过程的研究，认为微生物也不能自然发生，它肯定有母体。这一下可激怒了那些“自然发生说”的拥护者，他们气势汹汹地质问巴斯德：“酵母怎么能在地球的每一个角落里，在每一世纪的每一年里，不知道从什么地方出现，把葡萄汁酿成酒呢？这些把天南地北每个罐里的牛奶变酸，每瓶里的牛油变坏的小动物，来自什么地方呢？”
为了反击这些质问，巴斯德把意大利生物学家斯帕兰扎尼的实验重新做了一遍。他在圆瓶里灌进一些酵母汤，把瓶颈焊封严实，煮沸几分钟后搁置了一段时间，瓶里并没有生长出微生物来。
这个实验结果并没有彻底驳倒“自生发生论”的追随者们，他们涌进巴斯德的书房里吵吵闹闹：“酵母汤产生小动物所需要的是自然的空气，你在煮沸酵母汤时，把瓶里的空气加热了，这怎么能行呢？”
面对对方的指责，巴斯德经过冥思苦想，终于设计出一种新的仪器，它只让天然空气进入，不许其中的微生物进入。这就是着名的曲颈瓶。实验结果再次表明，微生物不能自然发生。在一个盛会上，他讲述了他的实验过程和结果，高声宣布道：“经过这个简单实验的致命一击，自然发生学说再也爬不起来了！”
巴斯德推测，海拔越高，空气一定越洁净，培养液受细菌的污染也就越轻微。为了验证这一点，他和助手们先后登上汝拉山区的浦佩山，爬上瑞士的勃朗峰，做了多次实验，一再证实了他的猜想。而那些坚持“自然发生论”的反对派们，虽然嘴上喊得比谁都凶，却不敢做公开实验，最后只好偃旗息鼓。
巴斯德所进行的研究从来都不是从理论到理论，而是始终与现实生活紧密相连。
法国的葡萄酒和啤酒业在欧洲非常有名，但它们不易存放，常常会变酸。1865年，一家酿酒厂厂主向巴斯德求援，请他想个办法阻止啤酒变酸。
巴斯德答应了那位厂主的请求后，就在显微镜下进行仔细的观察，发现未变质的陈年葡萄酒和啤酒中，有一种圆球状的酵母细胞；当葡萄酒和啤酒变酸后，酒液里就出现了一根根细棍似的乳酸杆菌，正是这些“坏蛋”把葡萄酒和啤酒弄酸了。病根找到了，他便把封闭的酒瓶放在铁丝篮子里，泡在水里加热到不同的温度。经过反复多次的试验，他终于找到了一个简便有效的方法：只要把酒放在摄氏五六十度的环境里保持半小时，就可以杀死酒里的乳酸杆菌，又不会把酒煮坏。这就是着名的“巴氏消毒法”，这个方法至今仍在使用，市场上出售的消毒牛奶就是用这种办法消毒的。
“巴氏消毒法”拯救了很多造酒厂，丹麦啤酒商为了对他表示感谢，特地请法国着名肖像画家博纳为他画了一幅肖像送给他。这幅画至今仍挂在巴斯德研究所的墙上。
巴斯德刚刚解决了酒变酸的难题，法国南部的养蚕业又面临一场危机，一种神秘的怪病造成蚕的大量死亡，使那里的丝绸工业遭到严重打击。人们来向巴斯德求援，而他从来没有和蚕打过交道，但他一想到法国每年因蚕病要损失一亿法郎时，就把个人的荣辱扔到一旁，只身前往法国南部的蚕业灾区阿莱。
巴斯德用显微镜进行仔细观察，发现一种椭圆形的棕色微粒，正是它感染了蚕以及饲养丝蚕的桑叶。他把桑叶刷上这种致病的微粒，喂给健康的蚕，健康的蚕立刻就染上了病。巴斯德还发现蚕的另一种疾病——肠管病。造成这种蚕病的细菌寄生在蚕的肠管里，它使整条蚕发黑而死。根据这些发现，巴斯德帮助蚕农制定出简单而有效的消灭蚕病的方法，很快就遏止病害的蔓延，挽救了法国的养蚕业。
1880年，可怕的鸡霍乱在法国农村流行开来，造成鸡成批死亡。为了弄清鸡霍乱的病因，巴斯德把培养纯粹的鸡霍乱细菌作为突破口。他试用了好多种培养液，但都失败了。这一下他有些摸不着头脑了，只得把这项研究暂时放一放。过了几天，他又来到实验室，用陈旧的培养液给鸡接种，鸡竟然没有受到感染，好像霍乱菌对鸡失去了作用。这是怎么回事呢？巴斯德顺藤摸瓜，终于找到了答案，原来奥秘就在空气中。由于空气氧化的作用，霍乱菌的毒性便日渐减弱。凡是注射过低毒性菌液的鸡，鸡就具有了抵抗力。
预防鸡霍乱的方法找到了，巴斯德又着手研究对付炭疽病的方法。他把炭疽病的病菌放在42℃～43℃的鸡汤中，这样培养出来的病菌就不会形成孢子，从而选择出没有毒性的菌株作为疫苗进行接种。巴斯德是世界上最早地成功研制出炭疽病减毒活性疫苗的人，从而使畜牧业免受灭顶之灾。巴斯德虽然不是医生，但他对医学的贡献却是不可估量的。人们常将他与英国医生琴纳做比较：琴纳发现了疫苗，可以抵御天花；而巴斯德培养制造成功了免疫疫苗，可以用来预防多种疾病。
巴斯德是一位立志于细菌研究的科学家，而这项研究常常需要一种把生死置之度外的献身精神，在这方面，巴斯德最值得后人学习和称颂。有一次，一艘轮船上的乘客患了黄热病，被迫停靠在波尔多港口。巴斯德闻讯后，立即赶往那里去，希望能发现一种新的细菌。临行前有好心人劝他不要去，巴斯德毫不迟疑地回答道：“生命处在危险的境地，这才是真正的生命！为了能使其他人活得更好，我愿意用自己的生命做一次实验。”到了波尔多，巴斯德立即雇了一条小船，找到了那艘载着传染病人的轮船。港口检疫人员坚持不让巴斯德靠近，他对检疫员这样说：“请宽恕一个学者追求科学的热情吧！”
在巴斯德的坚决请求下，检疫员最终放行了。巴斯德没有白跑一趟，他发现了一种新细菌，随即对它进行研究，并取得了成果。
有一次，他为了收集一条疯狗的唾液，竟然跪在狂犬的脚下耐心等待。要知道，狂犬病在当时的死亡率为百分之百，一旦被狂犬咬伤，绝无生还的希望。巴斯德对这个严重的后果比谁都清楚，但为了给人类造福，他根本顾不上个人的安危。
巴斯德晚年决心攻克对人类危害极大的狂犬病，开始研究狂犬病疫苗。在寻找病原体的过程中，他经历了许多困难与失败，最终在患狂犬病的动物脑和脊髓中发现了一种毒性很强的病原体。巴斯德把分离得到的病毒连续接种到家兔的脑中使之传代，经过100次兔脑传代的狂犬病毒给健康狗注射时，奇迹发生了，狗居然没有得病，这只狗具有了免疫力。巴斯德把多次传代的狂犬病毒随兔脊髓一起取出，制成了原始的巴斯德狂犬病疫苗。
1885年7月6日，一位法国妇女把一个九岁的小男孩梅斯特送到巴斯德跟前，当时他已经不能行走，奄奄一息。这个孩子在路上被一条疯狗咬伤了14处，医生诊断后宣布他生存无望。巴斯德冒着失败的风险，每天给他注射一支狂犬病疫苗。两周后，梅斯特转危为安，成为世界上第一个从狂犬病中活过来的人。
这个消息迅速传遍了全世界，法国议会给他颁发了荣誉大勋章，国内外求医的电报、信件像雪片一样飞向巴黎，很多国家还把被疯狗咬伤的人送到巴黎，请巴斯德医治。为了感谢他精心治愈了被狼狗咬伤的德国农民，德意志帝国奥登堡王子送给他一个漂亮的孔雀石花瓶，上边刻着麦芽、蚕茧等与巴斯德研究成果有关的图案。俄国斯摩棱斯克有19个农民被疯狗咬伤了，被抬到了巴黎，其中有五个人已经不能走路了。
经过巴斯德废寝忘食的抢救，有16个人拣回来一条命。为了对巴斯德表示感谢，俄国沙皇为他在巴黎建造了一幢房子，这就是现在的巴斯德研究所实验室。
