1922年9月22日，杨振宁出生于安徽合肥的一户杨姓知识分子家庭。
父亲杨武之当时在安庆市的一所中学（位于怀宁）教书，对怀宁深有感情，所以给孩子取名为“振宁”。
在小振宁出生的第二年，他的父亲就去美国留学了。他的幼年，是在兵荒马乱中度过的。那时军阀混战，常常打到合肥来，乱军一到，母亲就抱着儿子惊惶地“跑反”，奔乡下，躲山洞。
杨家是个大家族，“振”字辈的就有33人，振宁是这个大家族里的长房长孙，整个家族对他寄托着厚望。母亲罗孟华是个善良、坚强且有理想的女性，在生命时常受威胁的时候，还坚持教子识字，一笔一画地写好，认认真真地教会。儿子是个极聪明的宝贝，一教即会，过目不忘，人称“神童”。杨振宁为此很感激母亲，终生不忘，曾这样回忆说：“我四岁的时候，母亲开始教我认方块字，花了一年多的时间，一共教了我3000多字。现在，我所认得的字加起来，估计不超过那个数目的两倍。”
六岁那年，杨武之从美国学成回国，先在厦门大学执教，小振宁就跟母亲高兴地来到这个南方海滨城市，进入小学正式读书。因有母亲的家教垫底，他国文课学得特别轻松，不费劲就拿到高分。他把精力主要用在数学上，并渐渐产生了兴趣，成绩也是不错的。最让他头疼的是手工课，因为他天生是个左撇子，拿笔、用筷子都不方便，母亲费了好大一番精力才让他把吃饭、写字改成了用右手，可是他打乒乓球、弹弹子、扔瓦片，仍旧自然地用左手。有一次用泥巴捏公鸡，他花了很大气力做出来后，大家忍不住笑了起来，都说不是一只鸡，而是一节藕。父亲告诉他，人的左脑控制右手，而右脑控制左手，而手对脑也有反作用，双手灵，大脑聪。他明白这个道理后，下决心练习右手，终于右手灵活起来了。
杨振宁随父母在厦门只住了一年多，因父亲受聘到清华大学数学系当教授，又随父母来到北平。当时，中国社会十分动荡，内忧外患，人民生活苦不堪言。可杨振宁因为有当过洋博士的父亲的庇护，不缺衣食，生活在美丽安静的清华大学校园中，很少与校园外的社会接触，因而能够幸运地度过一个平静的童年。
杨振宁在清华大学校园内的小学读书，学校的条件不错，老师和校舍在当时的中国都是一流的。他学习很努力，成绩也不错。课余时间，他和同学们在校园中到处游玩，在草地上打滚，比赛爬树——他几乎爬遍了校园内的每一棵树。
小学毕业后，杨振宁进入北平崇德中学读书，这也是一所不错的中学。1937年，卢沟桥事变爆发了，日本帝国主义向中国发动了疯狂的侵略战争。北平再也放不下一张平静的书桌，杨振宁家搬回了合肥老家。可合肥也不得安宁，经常遭到日军飞机的轰炸。当日军进逼南京，合肥也人心惶惶的时候，父亲做出了决定，携带家人逃往昆明。一路上，杨振宁全家人历尽辛苦，途经汉口、香港、越南等地，绕道来到了昆明。
到昆明后，父亲受聘到西南联大教书，杨振宁进入昆华中学二年级学习。当时四处流亡的中学生非常多，学籍各地不一，比较混乱，因此教育部在1938年夏天公布了一项措施：中学生不需要文凭，可以凭同等学历报考大学。杨振宁在流亡途中一有时间就抓紧学习，功课不但没落下，反而自学了高年级的课程。于是，他在少读一年高中的情况下，以同等学历参加了高考，并以优异成绩考取了西南联大。这一年他16岁。
西南联大是在战争中成立的一所临时性质的大学，校舍条件非常差，教室是铁皮屋顶的房子，下雨的时候，丁丁当当响个不停。教室的窗户上没有玻璃，屋外刮风时，老师和学生都把自己的书本用重物压住，因为一不小心就会被风吹得满教室乱飞。每当日军的飞机飞临昆明的上空，防空警报突然尖厉地鸣响时，师生们还要匆匆躲避起来。
西南联大也有非常优越的地方，这些优越的地方使学习条件差这一缺陷变得无足轻重了。西南联大有着强大的教师阵容，这所学校是由清华大学、北京大学、南开大学合并在一起成立的，因此名教授、好教师非常多。杨振宁报考的是化学系，人学后却分到物理系，这使杨振宁能够幸运地在周培源、吴有训等名师的指导下学习。
西南联大的学习风气很浓，教授们讲起课来十分认真，学生求学的态度也都很好。
杨振宁认为，在西南联大读书时对他影响最大的是著名物理学家吴大猷先生和王竹溪先生。他们指导杨振宁写论文，向他推荐书看，将杨振宁引入物理学的大门，使他眼前洞开了一个广阔的空间。两位物理学家的研究风格影响了杨振宁，为他指引了正确的学术研究方向。
1944年6月，杨振宁以优异成绩完成了大学学业。1945年底，23岁的杨振宁踌躇满志，考取了清华留美奖学金，在吴大猷教授的推荐下，不远万里，跨海越详，踏着父亲的求学路进入美国，他的目标是要投奔心仪已久的大科学家费米（原是意大利皇家科学院院士，被意大利物理学界戏称为“教皇”）旗下求学，一到美国就直奔芝加哥大学拜访费米。费米没有让杨振宁失望，他把这位抱负远大的中国学生介绍给他的同仁泰勒博士。在泰勒博士的指导下，杨振宁通过3年的奋斗，顺利拿到了物理学博士学位。杨振宁的才能和智慧，受到了校方的高度重视，聘任他留校任教。
一年之后，在费米教授和泰勒博士的联名推荐下，杨振宁终于如愿以偿地进入了久负盛名的普林斯顿高等学术研究所。在这里，杨振宁开始向最高科学领域挺进，研究成果不断问世，一举震惊学界。32岁的他与米耳斯博士共同发表被称为“杨一米规范场”的理论，这是个里程碑式的辉煌成果。
后来，杨振宁跟李政道博士共同提出了“弱相互作用中宇称不守恒”的理论，国际物理学界一片哗然，众说纷纭，形成一种极端激烈的争论气氛。为了支持来自祖国的同胞师弟，实验物理学家吴健雄组织队伍开始就此理论进行实验验证活动，不少科学家对此大感吃惊。然而，科学毕竟是科学，真理毕竟是真理。吴健雄的实验证明杨振宁、李政道的理论是科学的真理后，轰动了整个物理学界，因而于1957年他们共同获得了诺贝尔物理学奖金。
瑞典皇家科学院的克莱恩博士在授奖仪式上高度评价他们的研究成果：“两位物理学家由于对所谓宇称守恒定律作了精湛的研究，从而导致次原子粒子方面的重大发现……这两位获奖者所进行的研究，实际上推翻了30多年来被普遍认为是自然基本定律的所谓宇称守恒定律。”
杨振宁、李政道，还有吴健雄，这三位杰出的中国人，让1957年成为了当之无愧的中国物理年，让全球的华人大大扬眉吐气了一回！
杨振宁1957年获诺贝尔奖后，1980年获得提姆福德奖，1986年获得美国国家科学奖章，他还有多项荣誉学位，又是中国许多大学的名誉教授。
