Rontgen belajar Fisika Universitas Utrecht tahun 1865. Ia kemudian masuk dalam jurusan Rekayasa Mekanik di Politeknik Zurich Swiss dan bekerja di laboratorium Kundt di bawah bimbingan dosennya-Clausius. Rontgen memperoleh gelar Ph.d tahun 1869, kemudian terbang ke Prancis mengajar di Univesitas Strasbourg sebagai guru besar bidang Fisika. Tak lama kemudian ia pindah ke Jerman tahun 1900 menjadi ketua jurusan Fisika Universitas Munich atas permintaan khusus pemerintah Provinsi Bavaria.
Karya pertamanya dipublikasikan tahun 1870 tentang “panas gas yang spesifik”, kemudian disusul karya tulis tentang “konsuksi panas kristal. Tahun 1895 ia mempelajari fenomena yang melintasi lintasan arus listrik melalui gas yang bertekanan snagat rendah. Penelitian ini menginspirasi pada penemuan jenis sinar X. Ia menemukan obyek-obyek dengan ketebalan berbeda yang ditempatkan pada cahaya memperlihatkan transparansi berbeda-beda ketika direkam dengan plat fotografi. Ketika dia mendiamkan sebentar tangan istrinya di garis edar cahaya di atas plat topografi, dia melihat gambar tangan istrinya ketika plat itu di cetak. Gambar bayangan tulang dan cincin yang dikenakan istrinya terlihat dalam gambar rontgen pertama. Dalam percobaan selanjutnya, ia melihat bahwa cahaya baru ini dihasilkan oleh sinar kode yang disorotkan pada obyek material. Karena sifatnya tidak diketahui ia memberinya nama sinar X. Baru di kemudian hari, Max van Laue memperlihatkan sinar X memiliki sifat yang elektromagnetik yang sama dengan sinar lain namun memiliki tinggi frekuensi getar yang berbeda.
Atas penemuannya ini Rontgen mendapat penghargaan luar biasa dari dunia. Jalan-jalan di beberapa kota besar di Eropa di namai sesuai namanya, Ia juga mendapat berbagai hadiah, gelar kehormatan, gelar Dr honoriscausa dari beberapa universitas ternama dunia. Namun kehidupan, gaya dan sikapnya tetaplah sederhana. Ia terkenal orang yang rama, sopan santun, dan tidak segan memberikan bantuan kepada orang lain. Ia juga lebih senang bekerja sendirian dan tidak mengangkat asisten. Rontgen menikah dengan Anna Bertha Ludwig keponakan seorang penyair Otto Ludwig tahun 1872 di Apeldroorn Belanda. Ia meninggal 10 Februari 1923 karena kanker usus 4 tahun setelah istrinya meninggal lebih dulu.
