1900年12月9日，李約瑟在倫敦一個家教極為嚴謹的家庭中出生。他是家中獨子，父親是哈里街上成功的麻醉學專家，母親是熟練的音樂家。1918年，他考進了劍橋大學的岡維爾與凱斯學院。原本矢志習醫，可是很快就被不斷發展的現代生物化學所吸引，並在1924年獲得了化學胚胎學博士學位。他在這方面的研究廣受讚譽，甚至為他贏得了“化學胚胎學之父”的稱號。同年，他與實驗室研究員桃樂西·莫伊爾(Dorothy Moyle)結婚，莫伊爾本人也是肌肉化學方面的權威。他們分別於1941年和1948年當選為英國皇家學會院士;這是有史以來第一對均獲得這一殊榮的夫婦。

博士畢業後，李約瑟博士繼續從事研究工作，同時在大學擔任生物化學科導師。1933年，獲聘為威廉·鄧恩爵士生物化學副教授(原文譯講師，但講師在英制應為lecturer)，直至1966年，當選岡維爾與凱斯學院院長，並于1976年退休。

李約瑟跟中國古代科學技術研究的結緣可不尋常。1937年，他遇到了三名年輕的中國研究生，他們在劍橋大學進行生物化學博士研究。他們之間的相遇，完全改變了李約瑟的命運。其中，魯桂珍對他的影響最大。她激勵他探索古代中國的醫學和科學技術中的領先成分及其對現代西方科學崛起所作的巨大貢獻，並鼓勵他學習漢語。他後來精通掌握，無需幫助即可輕鬆閱讀文言文。

1942年底，李約瑟博士因為傑出的科學知識背景及語言能力，奉派到陪都重慶，擔任英國大使館科學參贊和中英科學合作辦公室主任。在這雙重職位下，他為當時的國民黨政府提供科學建議，並為科學家和學者提供廣泛幫助。第二次世界大戰結束後，1946-48年，他在巴黎新成立的聯合國教科文組織(UNESCO)擔任自然科學部的首任主任，給這個文化和教育機構補上了科學一環。後來回到劍橋，繼續擔任威廉·鄧恩爵士生物化學副教授至1966年;隨後擔任凱斯學院院長十年，直到1976年退休。

李約瑟憑藉自學成才的文言文知識，成為首位全面、比較型研究中國科學史與現代科學崛起關係的西方學者。他舉出了許多現代科學技術起源於古代中國的例子，權威性地駁斥了西方長期以來認為中國既沒有科學，也沒有對現代科學作出貢獻的觀點。他和多位卓越出的合作者證明了中國和近東在古代科學向現代科學的轉變中做出了許多傑出的貢獻。他的不朽作品《中國科學技術史》被形容為“也許是歷史融合和跨文化交流的最偉大的一次嘗試……”

如果沒有提到已故的魯桂珍博士，李約瑟的傳記將是不完整的。魯桂珍博士是中國南京一位傳統中醫的女兒。在劍橋大學獲得營養生物化學博士學位後，二戰期間她在美國繼續進行學術研究，後來在巴黎聯合國教科文組織工作。她同樣受到李約瑟對全新領域興趣的影響，最終於1957年回到劍橋，成為他在《中國科學技術史》系列中最親密的助手和合作者。此外，在1987年桃樂西·瑪麗·莫伊爾去世後，魯桂珍於1989年嫁給了李約瑟博士。不幸的是，這段幸福的婚姻並沒有持續多久。魯桂珍博士在1991年去世，李約瑟一直情緒低落，直至1995年3月去世。

李約瑟博士備受北京和臺北的高度尊敬，是中國科學院、中國社會科學院首位外籍院士、名譽教授，也獲得臺灣的景星勳章。1941年獲選為英國皇家學會院士，1971年又獲選為英國學院院士。1988年獲得了聯合國教科文組織愛因斯坦金獎。1992年，獲女王陛下授予榮譽伴侶勳章。

1995年3月24日李約瑟與世長辭，享年94歲。當時，世界失去了20世紀最偉大的學者之一，他精力充沛，求知欲極強，更能流利地用八種語言交流。這位虔誠的英國國教教徒和傳教士，將永遠作為東西方之間的橋樑建設者而銘記于世人心中。