1942年，畢業于西南聯合大學（南開大學學籍）地質地理氣象系，后來旁聽生物系課程。
1944年，離開昆明到成都參加戰地服務團，在成都近郊鳳凰山機場盟軍第二空軍招待所工作。
1946年，通過考核后入地質調查所工作，擔任技佐。
1949年，南京大學生物系肄業，開始進行銅礦、鐵礦、銅鎳礦和稀有金屬的找礦工作，以及水庫壩址的勘探工作。
1954年，參加三門峽水庫及金、銅、鎳礦的勘探工作。
1956年，參與規劃建設全國地質圖書館新館，任新館建設籌備處副主任。
1957年，參加全蘇第四紀科學大會，介紹中國第四紀研究狀況。
1961年，與孫殿卿組成中國代表團赴波蘭參加第六屆INQUA大會。
1964年，參加北京科學討論會，介紹希夏邦馬峰科學考察成果。
1976年，任全國食管癌病因綜合考察隊隊長。
1977年，任中國托木爾峰登山科學考察隊副隊長、隊長。
1980年，參加青藏高原科學討論會，并任秘書長。
1981年，調往地礦部巖溶地質所工作，先后任實驗室主任、副所長、高級工程師。
1988年，赴挪威特隆赫姆參加第5屆永久凍土國際會議。
1988年09月，赴意大利維羅納參加INQUA黃土委員會和古地理委員會聯席會議及南阿爾卑斯黃土國際討論會。
1991年，在北京主持召開第十三屆INQAU大會，在大會上當選為國際第四紀研究聯合會主席。
1991年11月，前往南極的南設得蘭群島中的喬治王島進行一個月的科學考察。
1996年09月，前往地處北極北緯78度13分的斯瓦巴德島考察。
2002年05月，赴南京參加“雙溝醉猿國際科學考察年會暨裴文中科學獎勵基金會成立大會”。
2008年03月06日，在北京逝世，享年91歲。
1980年，當選為中國科學院院士。
1991年，當選第三世界科學院院士。
1996年，當選歐亞科學院院士。
1982年，獲“國家自然科學獎二等獎”。
1984年01月01日，獲“竺可楨野外科學獎”。
1991年，獲“國家自然科學獎二等獎”。
2000年，獲“國家自然科學獎二等獎”。
2002年，獲國際“泰勒環境成就獎”。
2003年，獲“國家最高科學技術獎”。
2003年，獲“中華綠色科技獎特別獎”。
