日本理論物理學傢。1906年 3月31日生於日本東京。1929年畢業於京都大學理學部物理學科。隨後在玉城嘉七郎研究室任臨時見習研究生。3年之後，赴東京理化研究所，在仁科芳雄研究室當研究員。1937年留學德國，在W.K.海森伯的領導下研究原子核理論和量子理論。1939年底，回國接受東京帝國大學的理學博士學位。1941年，任東京文理科大學物理學教授，提出量子場論的超多時理論。第二次世界大戰期間，曾經研究雷達技術中磁控管的理論，發表瞭《分割陽極磁電管理論》的論文文。戰後繼續研究和發展他的超多時理論和介子耦合理論，同時參與《理論物理進展》的創辦工作。朝永振一郎以他的超多時理論為基礎，找到瞭一種避開量子電動力學中發散困難的辦法，這就是著名的重正化方法。利用這種方法，可以成功地解釋蘭姆移位和電子反常磁矩的實驗。幾乎同時，美國物理學傢J.S.施溫格、R.P.費因曼也獨立地完成瞭類似的研究。這項殊途同歸的研究使得描寫微觀世界的量子電動力學理論成為一個精確的理論，並對以後的理論發展產生瞭深遠影響。1949年，朝永振一郎應聘赴美國普林斯頓高級研究院工作，提出瞭高密度極限的多費密子體系的一維模型理論。回國後創建瞭東京大學原子核研究所。1956年以後，先後出任東京教育大學校長、日本學術會議會長、東京教育大學光學研究所所長。1979年7月8日在東京病逝。
1965年，朝永振一郎因在量子電動力學基礎理論研究方面的成就，與施溫格、費因曼共同獲得諾貝爾物理學獎。他還得到日本學士院院士、日本文化勛章以及好幾個國傢的科學院榮譽院士稱號。
1957年 5月朝永振一郎曾率領日本物理代表團來中國訪問並進行學術交流。