Obtingué el doctorat en farmàcia per la Universitat de Barcelona l’any 1978. Professor a la University of Massachusetts Medical School, de Worcester (Massachusetts), del 1982 al 1989. Des d’aleshores és director del Cell Biology Program del Memorial Sloan-Kettering Cancer Center i professor de la Graduate School of Medical Sciences del Cornell University Medical College, i des del 1990 és investigador al Howard Hughes Medical Institute de Nova York. Director adjunt de l'Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (2005), al desembre del 2013 fou nomenat director del Memorial Sloan-Kettering Center, càrrec que assumí a partir de l'u de gener de 2014.
La seva contribució científica principal ha estat el descobriment d’un mecanisme que inhibeix la multiplicació cel·lular mitjançant un factor hormonal que actua a través de receptors de la membrana cel·lular i que controla l’expressió d’uns gens els productes dels quals aturen la divisió cel·lular. Al febrer del 2014, al capdavant del seu equip dugué a terme un important descobriment sobre el mecanisme de la metàstasi.
Ha estat distingit amb diversos premis i guardons, entre els quals el Premio Nacional de Investigación Rey Don Juan Carlos I (1993), la medalla Narcís Monturiol al mèrit científic i tecnològic de la Generalitat de Catalunya (1994), el premi Ciutat de Barcelona (1995), la Medalla d’Or de la Universitat de Barcelona (1995), el Príncep d'Astúries de Ciència i Tecnologia (2004), el premi Català de l'Any del Periódico de Catalunya (2005), la Creu de Sant Jordi (2006), el premi de la Fundació Passano (2007), el Robert J. and Claire Pasarow Award in Cancer Research (2011) i el Premi Nacional de Cultura (2014). L'any 2016 compartí el premi Internacional Catalunya amb Manuel Esteller i Josep Baselga.