Germà de Juan Ajuriaguerra Otxandiano. Estudià medicina a París i posteriorment s’especialitzà en neurologia amb L’Hermitte. Treballà amb els psicòlegs Pieron i Wallon al mateix temps que seguia una psicoanàlisi didàctica. Entre 1959-75 fou professor a la Universitat de Ginebra, on fou catedràtic. Dirigí també l’hospital psiquiàtric de Bel Air (Ginebra), que sota el seu mestratge es convertí en un centre de formació de prestigi internacional. El seu camp d’interès se centrà bàsicament en la neuropsiquiatria, en la qual destaca l’obra Le cortex cérébral (1960), i la psiquiatria infantil, en què sobresurt Manuel de Psychiatrie de l’enfant (1970). Quan treballava a Ginebra, acceptà moltes idees de Piaget, però la seva inspiració principal cal cercar-la en Wallon. Com aquest, contempla alhora els factors biològics i els socials i atorga un paper important a l’afectivitat. El 1975, fou nomenat professor de neuropsiquiatria infantil al Collège de France. La Universitat de Barcelona li concedí (1983) el títol de doctor 'honoris causa’.