1942年，毕业于西南联合大学（南开大学学籍）地质地理气象系，后来旁听生物系课程。
1944年，离开昆明到成都参加战地服务团，在成都近郊凤凰山机场盟军第二空军招待所工作。
1946年，通过考核后入地质调查所工作，担任技佐。
1949年，南京大学生物系肄业，开始进行铜矿、铁矿、铜镍矿和稀有金属的找矿工作，以及水库坝址的勘探工作。
1954年，参加三门峡水库及金、铜、镍矿的勘探工作。
1956年，参与规划建设全国地质图书馆新馆，任新馆建设筹备处副主任。
1957年，参加全苏第四纪科学大会，介绍中国第四纪研究状况。
1961年，与孙殿卿组成中国代表团赴波兰参加第六届INQUA大会。
1964年，参加北京科学讨论会，介绍希夏邦马峰科学考察成果。
1976年，任全国食管癌病因综合考察队队长。
1977年，任中国托木尔峰登山科学考察队副队长、队长。
1980年，参加青藏高原科学讨论会，并任秘书长。
1981年，调往地矿部岩溶地质所工作，先后任实验室主任、副所长、高级工程师。
1988年，赴挪威特隆赫姆参加第5届永久冻土国际会议。
1988年09月，赴意大利维罗纳参加INQUA黄土委员会和古地理委员会联席会议及南阿尔卑斯黄土国际讨论会。
1991年，在北京主持召开第十三届INQAU大会，在大会上当选为国际第四纪研究联合会主席。
1991年11月，前往南极的南设得兰群岛中的乔治王岛进行一个月的科学考察。
1996年09月，前往地处北极北纬78度13分的斯瓦巴德岛考察。
2002年05月，赴南京参加“双沟醉猿国际科学考察年会暨裴文中科学奖励基金会成立大会”。
2008年03月06日，在北京逝世，享年91岁。
1980年，当选为中国科学院院士。
1991年，当选第三世界科学院院士。
1996年，当选欧亚科学院院士。
1982年，获“国家自然科学奖二等奖”。
1984年01月01日，获“竺可桢野外科学奖”。
1991年，获“国家自然科学奖二等奖”。
2000年，获“国家自然科学奖二等奖”。
2002年，获国际“泰勒环境成就奖”。
2003年，获“国家最高科学技术奖”。
2003年，获“中华绿色科技奖特别奖”。
