1942年，小学毕业，考取了位于合川县的国立第二中学。
1946年，随家一起回到南京，转入社教附中（后更名为南京市立六中）就读高中二年级。
1948年，高中毕业考入浙江国立英士大学数学系。
1950年，因初步大学院校调整计划，王元转入浙江大学。
1952年，从浙江大学毕业，因成绩名列前茅，经陈建功、苏步青推荐到中国科学院数学研究所，一年后又被分配到该所数论组师从华罗庚先生。
1952年-1978年，在中国科学院数学研究所工作，历任助理研究员、副研究员。
1978年，被提升为中国科学院数学研究所研究员。
1980年，当选为中国科学院学部委员（院士）。
2021年5月14日，因病医治无效，在北京逝世，享年91岁。
1990年，获陈嘉庚物质科学奖。
1994年，获何梁何利奖。
1984年，荣获“国家级有突出贡献的优秀中青年专家”称号。
1999年，获华罗庚数学奖。
中国人民政治协商会议全国委员会（第六届至第九届）委员
中国数学会理事长
中国科学院数学研究所学术委员会主任
《数学学报》主编
中国密码学会名誉理事长
联邦德国《分析》杂志编辑
新加坡世界科学出版社顾问
斯普林格《图论与组合》杂志编委
中国科学技术协会常务委员
中国数学奥林匹克委员会主席
