开普勒于1571年12月27日出生在一个德国小市民家庭。他一来到人世间就遭到了许多不幸，天花使他成了麻子，猩红热弄坏了他的双眼。

17岁那年，开普勒进入了连蒂宾根大学学习，攻读神学，1591年他获得了神学硕士学位。但因父亲负债累累，使他不得不中途退学。由于他体弱多病，他的父母认为他只适合做一名牧师，因为这个职业轻松一些。可是开普勒的数学才华非常出众，当他了解到一些有关自然科学的理论之后，就把当牧师的想法抛得一干二净，终于在奥地利的一所大学里教了自然科学。

1600年，30岁的开普勒贸然给素不相识的丹麦天文学家第谷写信。他把自己研究天文学的成果和想法告诉了第谷。第谷看后，对开普勒的才华惊叹不已，立即写信邀请他来当自己的助手。但是开普勒来到第谷的身边仅10个月，老人便去世了。开普勒继承了这位老人留下的非常宝贵的资料，其中包括老人对火星运动的观测。

开普勒就以这些资料为基础，设计了一个天空体系。1604年9月30日他发现了一颗新星，命名为“开普勒星”。开普勒在研究行星正多面体理论的时候，碰到了许多难题：他想准确地得到各行星和太阳之间的相对距离；他想找出行星的运动轨迹。他认为圆的轨迹不符合第谷的资料，蛋状的卵形线也不符合，只有椭圆才符合。

一个圆的直径不论在任何位置长度是不变的，但椭圆的直径的长度随其位置的变化而变化。最长的直径叫长轴，最短的直径叫短轴，在长轴上有两个点叫焦点，它们离中心的距离相等。焦点又有这样一个特性：如果从两个焦点向椭圆曲线上同一点各画一条直线，那么这两条直线的总和等于长轴的长度。不管这两条直线画到椭圆曲线上哪一点，这个特性总是成立的。

开普勒发现，第谷观测的火星位置和椭圆轨道不仅符合，而且符合的精确度还很高。并且，太阳位于这椭圆的一个焦点上。他还发现其他行星的轨道也可以画成椭圆，太阳总在一个焦点上。1609年他在《新天文学》一书中公布了开普勒第一、第二定律，1619年又公布了开普勒第三定律。

椭圆彻底摧毁了神圣不可侵犯的圆运动，废除了两千多年来人们的旧观念，从此，开普勒的天文学观点被许多天文学家所接受。开普勒还曾与伽利略有过友好的通信来往，但他们从未见过面。在伽利略制造望远镜时，决定把这些望远镜送往他认为最有用处的地方，其中有一
架就被送到了开普勒的手中，开普勒就利用这架望远镜观测到了木星的卫星。

开普勒还研究了透镜的折射方式，并用这种方式解释了望远镜的工作原理。他将伽利略的望远镜进行了改进，并且创立了现代光学科学。

开普勒对天文学的最后一项贡献，是他计算的内行星水星和金星超过太阳表面的时间。1631年他的预测被验证。但那时，开普勒早已离开了人间。

开普勒成功了，他成功的因素很多，但最重要的一点是他自强不息的坚韧毅力。开普勒的一生贫病交加，动荡不安，但是任何困难都没有阻止住他。他在意志的旷野中建立起了一座高塔，他一天天往上爬，最后终于抓着了天空的定律。1630年，开普勒终因贫病交加死在旅途之中。死时才59岁。可是他这颗星却永远高悬在天空。