De jove exercí la medicina rural, fins que els seus treballs de laboratori cridaren l’atenció d’alguns savis coetanis (F.J.Cohn, J.Cohnheim, etc) i li valgueren un càrrec important al departament imperial d’higiene de Berlín, on prosseguí les seves investigacions i creà nous mètodes de cultiu i tinció de bacteris. L’any 1882 descobrí el bacil de la tuberculosi, i el 1883, dirigint una expedició científica a Egipte, féu el descobriment del virus colèric. Professor a la Universitat de Berlín, publicà importants treballs sobre la teoria general de la malaltia infecciosa i, en particular, sobre la tuberculosi. El 1890 obtingué la tuberculina, que no respongué a les esperances creades arreu del món com a remei infal·lible, però que ha estat utilitzada amb èxit en el diagnòstic precoç de la tuberculosi. L’any 1905 rebé el premi Nobel de medicina.