Эрнест Резерфорд родился 30 августа 1871 года на Южном острове Новой Зеландии в деревушке Спринг Гроув в семье колесного мастера Джеймса Резерфорда и его жены учительницы Марты Томпсон. Кроме Эрнеста, в семье было еще 6 сыновей и 5 дочерей.
Эрнст блестяще окончил начальную школу, получив 580 баллов из 600 возможных и премию в 50 фунтов стерлингов для продолжения образования. В колледже в Нельсоне, где Эрнеста Резерфорда приняли в пятый класс, учителя обратили внимание на его исключительные математические способности. Но математиком Эрнест не стал. Не стал он и гуманитарием, хотя проявлял недюжинные способности к языкам и литературе. Судьбе угодно было распорядиться, чтобы Эрнест увлёкся естественными науками - физикой и химией.
После окончания IV курса он удостаивается награды за лучшую работу по математике и занимает первое место на магистерских экзаменах, причем не только по математике, но и по физике. Резерфорд начал самостоятельно заниматься научными исследованиями. Его первая научная работа называлась «Намагничивание железа при высокочастотных разрядах». Молодой ученый придумал и изготовил прибор - магнитный детектор, один из первых приемников электромагнитных волн.
Наиболее одаренным молодым заморским подданным Британской империи один раз в два года предоставлялась особая стипендия, дававшая возможность поехать для учебы в Англию. В 1895 году было решено, что ее достойны двое новозеландцев. Первым был химик Маклорен, а его «дублером» - физик Резерфорд. Однако Маклорена семейные обстоятельства заставили отказаться от поездки, и осенью 1895 г. Резерфорд прибывает в Англию, в Кавендишевскую лабораторию Кембриджского университета и становится докторантом ее директора Дж. Дж. Томсона.
На Томсона произвело глубокое впечатление проведенное Резерфордом исследование радиоволн, и он в 1896 г. предложил совместно изучать воздействие рентгеновских лучей на электрические разряды в газах. Их сотрудничество увенчалось открытием электрона - атомной частицы, несущей отрицательный электрический заряд. Опираясь на свои исследования, Томсон и Резерфорд выдвинули предположение, что, когда рентгеновские лучи проходят через газ, они разрушают атомы этого газа, высвобождая одинаковое число положительно и отрицательно заряженных частиц.
Летом 1898 Резерфорд делает первые шаги в исследовании и других лучей - лучей Беккереля. Открытое этим французским физиком излучение урановой соли позже получило название радиоактивного. Его изучением активно занимался сам А. А. Беккерель и супруги Кюри. В это исследование в 1898 активно включился Резерфорд. Именно он обнаружил, что в лучи Беккереля входят потоки положительно заряженных ядер гелия (альфа-частиц) и потоки бета-частиц - электронов.
18 июля 1898 в Парижскую академию наук была представлена работа Пьера Кюри и Марии Кюри-Склодовской, вызвавшая исключительный интерес Резерфорда. В этой работе авторы указывали, что кроме урана, существуют и другие радиоактивные (этот термин был употреблен впервые) элементы. Позже именно Резерфорд ввел понятие об одном из основных отличительных признаков таких элементов - периоде полураспада.
В 1898 году Резерфорду предлагают место профессора Мак-Гиллского университета в Монреале (Канада). Здесь Резерфорд начал серию важных экспериментов, касающихся радиоактивного излучения элемента урана. Вскоре он открыл два вида этого излучения: испускание альфа-лучей, проникающих только на короткое расстояние, и бета-лучей, которые проникают на значительно большее расстояние. Затем Резерфорд обнаружил, что радиоактивный торий испускает газообразный радиоактивный продукт, который он назвал «эманация» (испускание).
Дальнейшие исследования показали, что два других радиоактивных элемента - радий и актиний - также производят эманацию. На основании этих и других открытий Резерфорд пришел к двум важным для понимания природы радиации выводам: все известные радиоактивные элементы испускают альфа- и бета-лучи, и, что еще более важно, радиоактивность любого радиоактивного элемента через определенный конкретный период времени уменьшается. Эти выводы дали основание предполагать, что все радиоактивные элементы принадлежат к одному семейству атомов и что в основу их классификации можно положить период уменьшения их радиоактивности.
В 1902-03 гг. он совместно с Ф. Содди уже приходит к общему закону радиоактивных превращений. Об этом научном событии нужно сказать подробнее. Все химики мира твердо усвоили, что превращение одних химических элементов в другие невозможно, что мечты алхимиков делать золото из свинца следует похоронить навеки. И вот появляется работа, авторы которой утверждают, что превращения элементов при радиоактивных распадах не только происходят, но и что даже ни прекратить, ни замедлить их невозможно. Более того, формулируются законы таких превращений.
В 1907 году, стремясь находиться ближе к центру научных исследований, каким тогда была Англия, Резерфорд занял пост профессора физики в Манчестерском университете. С помощью Ханса Гейгера, который впоследствии прославился как изобретатель счетчика Гейгера, Резерфорд создал в Манчестере школу по изучению радиоактивности.
В 1908 году Резерфорду была присуждена Нобелевская премия по химии «за проведенные им исследования в области распада элементов в химии радиоактивных веществ». В 1911 году в исследованиях по рассеянию альфа-частиц на фольге Резерфорд устанавливает существование атомного ядра. Это приводит его к планетарной модели атома. В 1912 году начинается дружба и сотрудничество Резерфорда с Нильсом Бором. Бор внес в планетарную модель Резерфорда принципиально новые черты - идею квантов. Эта идея возникла еще в начале века благодаря работам великого Макса Планка. Бор выдвинул «постулаты», которые на первый взгляд выглядели внутренне противоречивыми. Атом Бора - Резерфорда, как его по праву начали называть, не только принес решение многих проблем, он ознаменовал прорыв в мир новых идей, что вскоре привело к радикальному пересмотру многих представлений о материи и ее движении. Работу Нильса Бора «О структуре атомов и молекул» направил в печать Резерфорд.
И в это время, и позже, когда Резерфорд в 1919 году принимает пост профессора Кембриджского университета и директора Кавендишской лаборатории, он становится центром притяжения для физиков всего мира. Его справедливо считали своим учителем десятки ученых, в том числе, и удостоенные впоследствии Нобелевских премий.
Почти до конца жизни Резерфорд отличался крепким здоровьем и умер в Кембридже 19 октября 1937 года после непродолжительной болезни. Резерфорд похоронен в Вестминстерском аббатстве неподалеку от могил Исаака Ньютона и Чарльза Дарвина.