Rudolf Ludwig Karl Virchow wurde am 13. Oktober 1821 als Sohn des Landwirts und Stadtkämmerers Carl Virchow und dessen Frau Johanna im pommerschen Schivelbein (im heutigen Swidwin/Polen) geboren. Die Familie lebte in bescheidenen Verhältnissen. Rudolf konnte aber 1839 auch nur mit einem Stipendium der Berliner Militärärztlichen Akademie Medizin studieren.
1843 promovierte Virchow, im darauffolgenden Jahr wurde er "Kompanie-Chirurg" und später Assistent von Robert Froriep link* - Prosektor an der Berliner Charité und dessen Nachfolger. 1846 legte Virchow sein Staatsexamen ab, 1847 habilitierte er sich und erhielt zugleich die Zulassung als Privatdozent. Im selben Jahr begründete er gemeinsam mit Benno Reinhardt link* das "Archiv für pathologische Anatomie und Physiologie und für klinische Medizin", das unter dem Kurztitel "Virchows Archiv" als zentrale Zeitschrift im Fach Pathologie bis heute erscheint.
1848 geriet Virchow in politische Schwierigkeiten. Im Auftrag der preußischen Regierung untersuchte er eine Fleckfieber-Epidemie in Oberschlesien. In seinem abschließenden Bericht wies er dem Staat und auch der Kirche eine Mitschuld an der Epidemie zu. Während der Märzrevolution 1848 link* kämpfte Rudolf Virchow auf Seiten der Demokraten. In demselben Jahr gründete er gemeinsam mit Rudolf Leubuscher link* die sozialpolitische Wochenschrift "Die medicinische Reform". In dieser Zeitschrift, die bereits nach einem Jahr eingestellt wurde, forderte Virchow erneut eine "öffentliche Gesundheitspflege".
1849 folgte Virchow einem Ruf nach Würzburg, wo er den ersten Lehrstuhl für Pathologische Anatomie in Deutschland übernahm, wobei er versprechen musste, sich nicht mehr politisch zu betätigen.
1850 heiratete er Rose Mayer, die Tochter des Begründers der modernen Gynäkologie Carl Mayer link*. Das Paar hatte sechs Kinder. 1852 ging Virchow erneut mit politischen Forderungen an die Öffentlichkeit: Nach einer im Auftrag der Württembergischen Regierung durchgeführten Untersuchung der Bevölkerung in den Elendsquartieren, behauptete er, dass Bildung, Wohlstand und Freiheit Voraussetzung für die Gesundheit der Bevölkerung sind. 1856 ging Virchow nach Berlin, wo für ihn an der Berliner Universität der neue Lehrstuhl für Pathologische Anatomie geschaffen wurde. Auf dem Charitégelände wurde ein Institutsneubau errichtet - das erste Berliner Pathologische Institut, welches er 46 Jahre lang leitete.
1858 erschien sein zentrales Werk "Die Cellularpathologie in ihrer Begründung auf physiologische und pathologische Gewebelehre". Bereits drei Jahre zuvor hatte Virchow in einem ersten Aufsatz mit dem Titel "Cellular - Pathologie" eine Überlegung skizziert, nach der die Zellen die kleinsten lebendigen Einheiten im menschlichen Körper bilden. Alle Krankheiten können, so Virchow, auf Veränderungen von Körperzellen zurückgeführt werden. Seine Zellularpathologie war ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg der Heilkunde zu einer naturwissenschaftlich untermauerten modernen Medizin.
Von 1859 bis zu seinem Tod war Virchow Mitglied der Berliner Stadtverordnetenversammlung. Hier setzte er sich für wichtige kommunalpolitische Projekte, wie zum Beispiel den Bau von Krankenhäusern, Markthallen oder einem hygienischen Schlachthof ein. Das wahrscheinlich wichtigste Projekt war die Planung einer modernen Kanalisation für die Stadt Berlin. 1861 gehörte Virchow zu den Mitbegründern der Deutschen Fortschrittspartei, die er ab 1862 im Preußischen Abgeordnetenhaus vertrat. Er gehörte zu den schärfsten Kritikern Bismarcks, der ihn 1865 sogar zum Duell forderte. Virchow lehnte einen Zweikampf aus prinzipiellen Gründen ab. Von 1880 bis 1893 war Rudolf Virchow Mitglied des Deutschen Reichstages, wo er sich besonders für den Aufbau einer staatlichen Gesundheitsfürsorge einsetzte.
Er gründete und leitete die Deutsche Anthroplogische und die Deutsche Pathologische Gesellschaft. Er besaß mehrfache Mitgliedschaften ausländischer Akademien und Gesellschaften, war vielfacher Ehrendoktor und 43. Ehrenbürger Berlins. Rudolf Virchow war an der Gründung mehrerer Berliner Museen beteiligt, so unter anderem des Ethnologischen Museums, des Märkischen Provinzialmuseums und des Völkerkundemuseums. Durch seine Vermittlung überließ Heinrich Schliemann seine trojanische Sammlung der Stadt Berlin. Rudolf Ludwig Karl Virchow verstarb am 5. September 1902 in Berlin.