Ulmban született 1879. március 14-én, ahol apjának elektromos szaküzlete volt, iskoláit Münchenben végezte. Kiskorában nem árult el különös képességeket, sőt – mivel beszélni is csak későn tanult meg – azt gondolták róla, hogy szellemileg visszamaradott. A gimnáziumban rosszul tanult, csak a matematika érdekelte, tanára így bocsátotta útjára: „Soha nem viszed semmire, Einstein.”
Apja egy svájci főiskolára juttatta be, nem minden nehézség nélkül, mert fia csak matematikából teljesítette a felvételi szintet. Einstein az előadásokra nem járt be, inkább az elméleti fizikai közleményeket olvasgatta. A dolgozatokat egy barátja írta meg helyette, akinek apja 1901-ben állást szerzett neki a Svájci Szabadalmi Hivatalban.
1908-ban a zürichi egyetem docense és a prágai egyetem professzora lett, öt év múlva a teljesítményétől lenyűgözött Max Planck a berlini Akadémia fizikai intézetébe csábította. Életében először ekkor volt elég pénze ahhoz, hogy kizárólag a tudománynak szentelhesse magát. Az első világháború kitörése után a pacifista tudós elítélte a militarizmust, és háborúellenes irodalmat terjesztett.
A fizikai Nobel-díjat 1921-ben kapta meg, de a közhiedelemmel ellentétben nem az akkor még vitatott relativitáselméletért, amelyet az indoklásban meg sem említettek, hanem fényelektromos törvényéért és elméleti fizikai munkásságáért. Hiába ünnepelte azonban a tudományos világ, az egyre erősödő nácik célkeresztjébe került, azzal vádolták, hogy „bolsevista fizikát” művel.
1930-ban elfogadott egy kaliforniai meghívást, és időről időre a tengerentúlon dolgozott, Hitler hatalomra jutása után többé már nem tért haza. Lemondott állampolgárságáról, amelytől egyébként is megfosztották volna, és 1940-ben amerikai állampolgár lett, haláláig a Princeton Egyetemen tanított. (Érdekesség, hogy pacifista nézetei miatt az FBI is veszélyesnek tekintette, és vastagra hízott dossziét vezetett róla.)
Einstein 1938-ban tudta meg, hogy német tudósok létrehozták az uránhasadást, s azt is kimutatták, hogy a láncreakció is lehetséges. Mivel félő volt, hogy a németek készítenek először atombombát, Einstein – akinek neve minden ajtót megnyitott – Szilárd Leóval és Teller Edével közösen fogalmazott levelet Franklin D. Roosevelt elnöknek, sürgetve az atomfegyver-kutatás megkezdését. Ezután hívták életre a Manhattan-tervet, amelynek nem volt részese, s utólag élete legnagyobb hibájának nevezte a levél aláírását.
1952-ben a négy évvel korábban alapított Izrael Állam felkínálta neki az államfői tisztet, amit ő nem fogadott el. Minden idők egyik legnagyobb lángelméje 1955. április 18-án halt meg Princetonban.
1905-ben jelent meg az a négy cikke, amely alapjában változtatta meg az addigi világképet. Az első elméletileg magyarázta meg a folyadékokban lebegő szemcsék véletlenszerű hőmozgását. A második felvetette, hogy a fény különálló kvantumokból (fotonokból) áll, amelyeknek a hullámjelleg mellett részecskékre jellemző tulajdonságai vannak. Harmadik írása kimondta a tömeg és az energia egyenértékűségét (E=mc²), a negyedik cikk azt állítja, hogy ha a fény sebessége minden vonatkozási rendszerben azonos, akkor az idő és a mozgás is viszonylagos a megfigyelőhöz képest; a speciális relativitáselmélet általánosította a newtoni mechanikát.
Einstein 1913-ban dolgozta ki az általános relativitáselméletet, mely szerint a természeti törvények leírására bármely vonatkoztatási rendszer alkalmas, bármilyen legyen is a mozgásállapota.
Azt javasolta, hogy mérjék meg egy csillag fényének elhajlását, amikor a fénysugár a Nap közelében halad el, s annak vonala kétszer annyira fog elhajlani, mint az a newtoni törvényekből következnék. Akkor vált világhírűvé, amikor 1919. május 29-én a Guineai-öbölben egy napfogyatkozást fotóztak le, s a számítások igazolták az elmélet jóslatait.
Jelentősen fejlesztette Planck kvantumelméletét, az indukált emisszió általa felvetett gondolata a lézer és a holográfia felfedezéséhez vezetett. Élete végén egységes térelméletet, az univerzumot leíró világtörvényt kívánt felállítani. Ez a kutatás nem vezetett eredményre, de Werner Heisenberg ekkor ismerte fel, hogy az elemi részecskék helyét és sebességét nem lehet egyszerre meghatározni. Einstein a határozatlansági elvet nem fogadta el, úgy vélte, hogy a világmindenség kiszámítható, mint mondta: „Isten nem szerencsejátékos.”
Einstein ráadásul megfelelt a szórakozott tudósról kialakult képnek is, kiválóan hegedült, és még hírnevének tetőfokán is harmadosztályú vasúti kocsiban utazott, hóna alatt a hegedűvel, állítólag részben róla mintázták a Csillagok háborúja Yoda mesterét és E.T. figuráját is. Kétszer házasodott, két gyermeke született, először egyetlen női évfolyamtársát vette el a zürichi főiskolán, másodszor unokatestvérét vezette az oltár elé.