朱棣文原籍江蘇省太倉縣，1949年在美國密蘇州聖路易市出世。他的父母學問淵博，均為美國麻省理工學院的博士畢業生，使他從小就在學術氣氛非常濃厚的環境下成長。

1970年他在羅徹斯特大學取得數學和物理兩個學士學位，六年後他在加州大學伯克萊分校取得了物理學博士學位，然後留校繼續從事研究工作。1983年他加入美國著名的電話、電報公司貝爾實驗室，擔任量子電子學研究部主任。1987年開始，他在史丹福大學任教物理和應用物理，成為該校首位華人教授，90至93年他還擔任了該校物理系第一位華人主任。

朱棣文是第一個可以控制和移動一顆原子的人。這成就使他在1987年獲得美國物理學會在鐳射光譜領域的布洛依達獎；1993年他更獲得費塞爾國王國際科學獎；1997年12月10日是他一生最光輝的一天，他步進殿堂，領取了舉世矚目的諾貝爾物理學獎。

朱棣文是第五位獲得諾貝爾獎的華人，再一次為中國歷史寫上了輝煌的一頁。他得獎是因為他研究出新的方法，用激光把原子冷凍至超低溫。他一直醉心於原子物理和激光物理的研究，發展出鐳射冷卻和俘獲原子的技術。這些技術不但可以用來製造先進的醫學儀器，還可用來設計更精確的原子鐘，以改善太空航行和定位的問題。

朱棣文為人謙虛，得獎後他向記者表示自己並不聰明，但常有危機感：擔心自己會思維枯竭。就是因為他抱有這樣的心態，才會不斷地學習新的知識，不讓別人超越自己。他認為要成為一個成功的物理學家，首先必須要有好奇心-不論對自然還是對普通事物都要有好奇心；而最重要的是要有恆心和毅力。科學研究是一項艱辛而漫長的工作，在整個過程中，要不斷努力和學習，屢敗屢戰，鍥而不捨，直到研究出新的結果。98年他來港訪問期間，表示希望無論在那一個地方，人們都重視科學的發展，鼓勵新一代多去接觸科學，使將來科學有更驕人的發展。