Doctor en ciències naturals per la Universitat de Luxemburg (1963) i en ciènces per la d’Estrasburg (1969), ha desenvolupat la seva carrera científica i docent al Centre National de la Recherche Scientifique des del 1964, on ha ocupat diversos càrrecs: ha estat director del laboratori de Biologia general de l’Institut de Zoologia (1978-93), president de la secció de biologia del desenvolupament i de la reproducció del Comitè Nacional (1995-2000) i director del departament de Biologia cel·lular i molecular de la Universitat Louis Pasteur d’Estrasburg (1990-2002), entre altres.
Dedicat a l’estudi de l’endocrinologia i la immunitat dels insectes, investigà l’acció de l'ecdisona. Posteriorment, estudià les respostes antimicrobianes dels insectes i identificà els receptors tipus Toll, que tenen també una gran importància en la resposta immunitària en l’home.
Per aquests descobriments rebé l’any 2011 el premi Nobel de medicina, compartit amb Bruce A. Beutler, i Ralph Marvin Steinman. És membre de l’Acadèmia Francesa de Ciències (1992), que presidí en 2007-08. Ha rebut també els premis francoalemanys Alexander von Humboldt (1984) i Robert Koch d’immunologia (2004), el Gairdner Award for Medical Research i la medalla del CNRS (2011).