1642 年，牛頓生於英國 Woolsthorpe 一個小鎮， 他出生前二個月父親去逝， 三歲時母親改嫁，由祖父撫養長大。他的叔叔是劍橋大學的研究生 ， 非常關心他的教育， 牛頓在 1661 年就讀於劍橋大學的三一學院， 當時他的興趣是化學領域。而他入學考試的歐氏幾何成績並不理想，甚至差點棄科學改念宗教。直到他讀了笛卡耳的著作《La Geometrie》才開始對數學產生興趣。大學畢業那年，倫敦流行瘟疫，為了躲避溫疫回到故鄉，並開始研究物質的變率 (流數)， 例如距離或溫度的連續變化， 這就是現在大家熟知的微積分，同時致力研究力學、光學和數學。

1667年回到劍橋念研究所，1669年繼老師Barrow後，成為三一學院的數學教授，可是教學並無過人之處，同事對於他的新穎教學方式也不認同。數學家De Morgan曾說牛頓一輩子戰戰兢兢就怕別人批評。他的著作《Philosophiae Naturalis Principia Mathematica》，在Halley幫忙下，於1687、1713、1726年分別發行第一、二、三版。這本書讓他成名於世，但是艱澀難讀懂，他向朋友解釋說唯有如此，才能避免那些一知半解的人的無情批評。

牛頓用級數做微分和積分，他已經研究級數收斂性和發散性。他在著作《Method of Algebra》發表隱函數微分，曲線切線、曲率，曲線的拐點和曲線長。

他任教職35年，這時已經62歲，晚年他變得消沈。1705年轉任大英造幣廠，在此待了20年也沒再做研究。
牛頓不喜歡和別人爭論， 以致他的發現總是在幾年後才會公布。 可是延遲發布，卻帶來微積分發現者的身份認定的爭議， 到底是萊布尼茲（Leibniz） 或是牛頓。其實，萊布尼茲和牛頓幾乎同時發表微積分的研究結果。

牛頓在物理界居於領導地位， 直到愛因斯坦。1679 年， 牛頓用新的測度計算地球半徑， 同時導出萬有引力公式。
1684 年， Edmund Halley (哈雷) 造訪劍橋大學， 與牛頓談到他的行星運行理論， 讓牛頓對星體運動也產生興趣，並於 1687 年， 在著作《Philosophiae naturalis principia mathematica 》發表重力系統物體相互運動理論。
牛頓被世人公認是偉大的數學家， 他所發現的物理定律都經過數學方法嚴謹推論。
萊布尼茲曾說過︰「 如果我們將歷史由初始紀錄到牛頓的時期， 我們會發現數學大半數都是牛頓的傑作。」
英國詩人 Alexander Pope 為牛頓在西敏寺的墓誌銘寫道:
「Nature and Nature' law lay hid in night ; God said, "Let Newton be," and all was light.」
(自然與自然定律，藏在黑夜裡；上帝說，讓牛頓來，一切都亮了。)

牛頓對於自己的成就，十分謙虛， 晚年曾說:「If I have seen father than Descartes, it is because I have stood on the shoulders of giants.」