ورنر هایزنبرگ در تاریخ ۵ دسامبر سال ۱۹۰۱ در امپراتوری آلمان متولد شد. ورنر بعد از پایان تحصیلات در مقطع دبیرستان، وارد دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ شد و در این دانشگاه در خلال سال‌های ۱۹۲۰ تا ۱۹۲۳ به تحصیل در رشته ریاضیات و فیزیک پرداخت. ورنر یک نابغه بود و بصورت همزمان به تحصیل ریاضی و فیزیک در دو دانشگاه پرداخت. در دانشگاه مونیخ که دانشگاه اول وی بود زیر نظر آرنولد سامرفیلد و ویلهلم وین آموزش دید و در دانشگاه گوتینگن زیر نظر مکس بورن فیزیکدان سرشناس و جیمز فرانک به تحصیل در رشته فیزیک پرداخت. وی ریاضیات را هم، زیر نظر دیوید هیلبرت ریاضیدان بزرگ فرا گرفت. ورنر کارل هایزنبرگ سال ۱۹۲۳ دکترای خود را از دانشگاه مونیخ و سال ۱۹۲۴ دکترای دیگری را از دانشگاه گوتینگن کسب کرد.
نیلز بور یکی از تاثیر گذارترین اساتید هایزنبرگ بود و زمینه ساز آشنایی هایزنبرگ با فیزیک کوانتوم نیز این دانشمند بزرگ بود. سال ۱۹۲۷ هایزنبرگ به عنوان استاد و رئیس دپارتمان فیزیک دانشگاه لایپزیک انتخاب شد. سال ۱۹۲۹ هایزنبرگ و پاولی مقاله‌های مشترک خود را در خصوص فیزیک کوانتوم ارائه کردند و زیربنای نظریه کوانتومی نسبیت را پایه ریزی کردند، بعد از آن هایزنبرگ به بسیاری از کشورهای دنیا سفر کرد و درخصوص فیزیک کوانتوم به سخنرانی پرداخت.
هایزنبرگ سال ۱۹۳۲ بخاطر دستاوردهای علمی خود در فیزیک مفتخر به دریافت جایزه نوبل فیزیک شد. هایزنبرگ در کنار اینکه یک فیزیکدان بزرگ بود نوازنده چیره دست پیانو نیز بود و همانند استادش ماکس پلانک یکی از بهترین پیانیست‌های دوران خود به شمار می‌رفت به طوری که حتی چندین کنسرت پیانو نیز اجرا کرده است هر چند شهرتِ زیادِ وی در علم فیزیک جایی برای شناخته شدن به عنوان یک هنرمند و پیانیست بزرگ برای وی باقی نگذاشته است. با وجود آنکه بسیاری از دانشمندان آلمانی قبل از شروع و بعد از آغاز جنگ جهانی دوم آلمان را ترک و به آمریکا مهاجرت کردند اما هایزنبرگ در آلمان باقی ماند و با وجود بعضی همکاریهای تحقیقاتی با دولت آلمان نازی همانند هدایت تیم تحقیقات سلاح هسته‌ای آلمان، ولی هیچگاه عضو حزب ناسیونال سوسیالیست آلمان نشد و بیشتر رفتار محافظه کارانه در پیش گرفت. بعد از پایان جنگ جهانی دوم در منطقه تحت نظارت انگلیسی‌ها نگهداری می‌شد و به مرور اجازه حضور در مراکز علمی و دانشگاه را کسب کرد و مجددا فعالیت‌های علمی خود را بیشتر به عنوان استاد از سر گرفت.
ورنر کارل هایزنبرگ در تاریخ ۱ فوریه سال ۱۹۷۶ بخاطر سرطان کبد دیده از جهان فروبست تا دنیا یکی از بزرگترین تئوریسین‌های فیزیک نظری و به خصوص درحوزه فیزیک کوانتوم را از دست بدهد.