Es llicencià en medicina a Pàdua (1526) i residí des del 1532 a Milà, on fou professor de matemàtiques i exercí de metge, professió que li donà renom europeu. El 1541 fou nomenat catedràtic de medicina a Pavia, i el 1562, a Bolonya. El 1570 fou empresonat, acusat d’heretgia, i fou obligat a abjurar privadament. Com a matemàtic, formà part del grup renaixentista que fonamentà l’àlgebra simbòlica: en Ars magna (1545) donà la solució de l’equació de tercer grau a partir de la fórmula de Tartaglia, i la de la de quart grau a partir de la fórmula del seu deixeble Ferrari; en Liber de ludo aleae presentà el primer càlcul sistemàtic de probabilitats. En medicina, descriví el tifus exantemàtic, estudià el tractament de la sífilis i tractà sobre els somnis i les determinacions del caràcter pels trets facials. Escriví sobre qüestions filosòfiques i científiques: De subtilitate rerum (1550), De rerum varietate (1556). Li fou atribuïda la invenció de la junta que porta el seu nom (junta de Cardan o junta universal). Escriví també l’autobiografia De vita propria (1575).