Wilhelm Conrad Röntgen wurde am 27. März 1845 als einziges Kind eines Stoffhändlers in Lennep im Bergischen Land (Rheinland) geboren. Kurz danach zog er mit seiner Familie nach Apeldoorn in den Niederlanden. Dort verlebte er von 1848 bis 1862 seine Kinder- und Jugendjahre. Im Jahre1862 zog seine Familie nach Utrecht, wo er die Technische Schule besuchte, konnte sie aber nicht abschließen. Ein erneuter Anlauf den Schulabschluss durch private Weiterbildung zu erreichen scheiterte 1864. Danach besuchte er die Schule als Gasthörer.
1865 wurde er ohne Abitur an der ETH (Eidgenössische Technische Hochschule, früher auch Polytechnikum genannt) in Zürich immatrikuliert, schloss dort das Maschinenbaustudium als Maschinenbauingenieur ab und promovierte 1869 zum Doktor in Physik mit einer Arbeit zu "Studien über Gase" an der Universität Zürich. 1870 begleitete er den Professor August Kundt als Assistent nach Würzburg und veröffentlichte dort, in den „Annalen der Physik und der Chemie“, seine erste wissenschaftliche Abhandlung. An der Universität Straßburg erhielt Röntgen 1874 seine Habilitation, die ihm die Universität Würzburg zuvor wegen seines fehlenden Abiturs verweigert hatte. Hier, in Straßburg, war er ab 1876 als Professor für Theoretische Physik tätig.
Im Laufe von einigen Jahren erlangte er Respekt und Anerkennung, bekam Angebote von sehr bekannten Universitäten. 1875 erhielt er einen Ruf als außerordentlicher Professor an den Lehrstuhl für Physik der Landwirtschaftlichen Akademie in Hohenheim. Von 1879 bis 1888 war Röntgen Professor für Physik an der Universität Gießen. Röntgen war verheiratet, hatte aber keine Kinder. Noch in Gießen hatte das kinderlose Ehepaar die sechsjährige Tochter eines Verwandten zu sich genommen, deren schlechter Gesundheitszustand aber keinen regelmäßigen Schulbesuch zuließ.
1888 nahm er einen Ruf nach Würzburg an, wo er Leiter des dortigen, berühmten Physikalischen Institutes wurde. Das war zu diesem Zeitpunkt der absolute Höhepunkt seiner Karriere. In Würzburg fühlte sich Röntgen sehr wohl. Er hatte einen kleinen Freundeskreis, mit dem ihm das Leben dort Spaß machte. Röntgens Zeit in Würzburg war voll ausgefüllt. Er begann mit etwas über 100 Hörern, hatte aber bereits nach zwei Jahren 185. Er las wöchentlich fünfstündig am Vormittag die ganze Experimentalphysik, am Nachmittag gab es von Montag bis Freitag private Stunden Physik. Außerdem musste er sich um das Praktikum sowie die Doktoranden kümmern.
Im Alter von 49 Jahren wurde er zum Rektor der gesamten Universität ernannt. Zu Beginn seiner Amtszeit hielt er die übliche Rektoratsrede, wobei er deutliche Kritik an der Bayerischen Universitätsverwaltung übte. In seinen einleitenden Worten bemerkte er: „Die Unterhaltung und Förderung der Universität möge vom Fürsten und seinen Beratern als eine Ehrensache aufgefasst und nicht bloß danach bemessen werden, wie viel brauchbare Beamte, Ärzte und so weiter jährlich auf derselben ausgebildet werden.“
Am 8. November 1895 entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen die neuartigen Strahlen, die er zuerst X-Strahlen nannte und die heute in Deutschland als Röntgenstrahlen bekannt sind. 1895 fotografierte Röntgen das Handskelett einer Frau. Mit über 20-minütiger Durchleuchtungszeit bekam er das erste Röntgenbild der Geschichte. Im Dezember reichte er sein Manuskript „Eine neue Art von Strahlen“ an der Physikalisch-Medizinischen Hochschule in Würzburg ein. Im Januar 1896 hielt Röntgen einen Vortrag vor der Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft zu Würzburg. Er dokumentierte seine Rede durch zahlreiche Versuche und gab Hinweise auf die medizinische Anwendbarkeit der „X – Strahlen“. Die wichtigste Entdeckung, die er dabei machte, war die Tatsache, dass Röntgenstrahlung durch Materie hindurchging und man das Innere dieser Materie "fotografieren" kann.
Seine Entdeckung war eine der wenigen in der Physik, die alle fasziniert. Besonders wichtig war diese Entdeckung für die Medizin. Sechs Jahre später wurde er in Stockholm mit dem ersten Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Den Preis in Höhe von 50.000 Kronen stiftete er der Universität Würzburg. Röntgen verzichtete auf eine Patentierung seines Experimentes, wodurch sein Röntgenapparat schneller Verbreitung fand. Auf Anfrage sagte er der AEG, er sei der Auffassung, „dass seine Erfindungen und Entdeckungen der Allgemeinheit gehören und nicht durch Patente, Lizenzverträge und dergleichen einzelnen Unternehmungen vorbehalten bleiben dürften“.
1900 erhielt Röntgen den Ruf der Universität München. Er emeritierte 1920 und arbeitete von da ab gelegentlich für die staatliche Physikalisch-Metronomische Sammlung der Universität München. 1919 starb nach langer und schwerer Krankheit Röntgens Frau. Im selben Jahr wurde er zum Ehrenmitglied der Deutschen Physikalischen Gesellschaft ernannt. Von seiner Tätigkeit als Professor an der Universität München wurde er 1920 emeritiert. Röntgen war bis zu seinem Tod als Professor in München aktiv tätig. Röntgen starb am 10. Februar 1923 im Alter von 77 Jahren am Darmkrebs. Er war auf Grund seines testamentarischen Wunsches auf dem Alten Friedhof in Gießen begraben, wo bereits Röntgens Eltern ihre letzte Ruhestätte fanden. Sein wissenschaftlicher Nachlass wurde aufgrund einer testamentarischen Verfügung verbrannt, sein verbliebenes Vermögen kam wohltätigen Zwecken zugute.
Zu Ehren Röntgens wurde außer den von ihm entdeckten Strahlen auch die mittlerweile veraltete Einheit Röntgen nach ihm benannt. Ebenso das 111. chemische Element Roentgenium. Viele Schulen wie das Röntgen-Gymnasium in Lennep, Straßen und Plätze in Deutschland tragen ebenso seinen Namen. Am Rande der Lenneper Altstadt wurde das weltweit einmalige Deutsche Röntgen Museum errichtet. Aus Anlass des 100-jährigen Jubiläums des Nobelpreises veranstaltet die Stadt Remscheid seit 2001 an jedem letzten Sonntag im Oktober den Röntgenlauf. Zur Ehrung seiner Leistungen wurde ferner der Asteroid (6401) Roentgen nach ihm benannt.
Jedes Jahr um den 10. Dezember wird in Würzburg der Wilhelm-Conrad-Röntgen-Preis an den besten Nachwuchswissenschaftler des Instituts für Physik und Astronomie der Universität Würzburg verliehen. Aufgrund seiner großen physikalischen Verdienste hatte die Stadt Gießen, in der er sein erstes Professorenamt an der Justus-Liebig-Universität inne hatte, das Röntgendenkmal errichtet, welches die Entdeckung der „Röntgenstrahlen“ zeigt. Der Künstler Arno Breker schuf das 1930 in Lennep enthüllte Röntgen-Denkmal. Ein weiteres Denkmal befindet sich in Berlin.
