德國天文學傢。1571年12月27日生於符騰堡，1630年11月15日卒於雷根斯堡。
早期經歷 開普勒幼年體弱多病，12歲時入修道院學習。15887年進入蒂賓根大學，在校中遇到秘密宣傳哥白尼學說的天文學教授麥斯特林。在他的影響下，很快成為哥白尼學說的忠實維護者。1591年獲文學碩士學位，後曾想當路德教派牧師而學神學。但是，1594年他得到大學的有力推薦，中止瞭神學課程，去奧地利格拉茨的路德派高級中學任數學教師。在那裡，他開始研究天文學。1596年出版《宇宙的神秘》一書而受到第谷的賞識，應邀到佈拉格附近的天文臺做研究工作。1600年，來到佈拉格成為第谷的助手。次年，第谷去世，開普勒成為第谷事業的繼承人。
前期的天文觀測和天文光學工作 開普勒視力不佳，但做瞭不少天文觀測。1604年9月30日在蛇夫座附近出現一顆新星，最亮時比木星還亮。開普勒對這顆新星進行瞭17個月的觀測並發表瞭觀測結果。歷史上稱它為開普勒新星（現在知道，這是一顆銀河系內的超新星）。1607年，他觀測瞭一顆大彗星，這就是後來的哈雷彗星。
開普勒對光學很有研究。1604年發表《對威蒂略的補充，天文光學說明》。1611年出版《光學》一書。這是一本闡述近代望遠鏡理論的著作。他把伽利略式望遠鏡的凹透鏡的目鏡改成用小凸透鏡。這種望遠鏡被稱為開普勒望遠鏡。
開普勒還發現大氣折射的近似定律，用很簡單的方法計算大氣折射，並且說明在天頂（不像第谷所相信的在高度45°）大氣折射才為零。他最先認為大氣有重量，並且正確地說明月全食時月亮呈紅色是由於有一部分太陽光經過地球大氣折射後投射到月亮上而造成的。
行星運動三定律的發現 開普勒用很長的時間對第谷遺留下來的觀測資料進行分析。起先他仍按傳統觀念，認為行星作勻速圓周運動。但是經過反復推算發現，對火星來說，無論按哥白尼的方法，還是按托勒密或第谷的方法，都不能算出同第谷的觀測相合的結果。雖然黃經誤差最大隻有8′，但是他堅信觀測的結果。於是他想到，火星可能不是作勻速圓周運動的。他改用各種不同的幾何曲線來表示火星的運動軌跡，終於發現瞭“火星沿橢圓軌道繞太陽運行，太陽處於焦點之一的位置”這一定律。這個發現把哥白尼學說向前推進瞭一大步。用開普勒本人的話說：“就憑這8′差異，引起瞭天文學的全部革新！”接著他又發現，雖然火星運行的速度是不均勻的(最快時是在近日點，最慢時在遠日點)，但是，從任何一點開始，在單位時間內，向徑掃過的面積卻是不變的。這樣，就得出瞭關於行星運動的第二條定律:“行星的向徑，在相等時間內掃過相等的面積。”這兩條定律，刊佈於1609年出版的《新天文學》一書內。書中又指出，這兩條定律也適用於其他行星和月球的運動。
1612年，開普勒的保護人魯道夫二世被迫退位，因而他也離開佈拉格，去奧地利的林茨。當地專門為他設瞭一個數學傢的職務。他在林茨繼續研究天文學，探索各行星軌道之間的幾何關系。經過長期繁復的計算和無數次失敗，終於發現瞭關於行星運動的第三條定律:“行星公轉周期的平方等於軌道半長軸的立方。”這一結果發表在1619年出版的《宇宙諧和論》中。行星運動三定律的發現為經典天文學奠定瞭基石，並導致瞭數十年後萬有引力定律的發現。
後期的天文工作 1618～1621年，他出版瞭《哥白尼天文學概要》。書中敘述他對宇宙結構和大小的觀點。在1619～1620年期間出版的《彗星論》一書中，他指出彗尾總是背著太陽，是因為太陽光排斥彗頭的物質所造成。這是在距今兩個半世紀以前就預言瞭輻射壓力的存在。
開普勒當時最受到人們欽佩的工作，是1627年出版的《魯道夫星表》。這是根據他的行星運動定律和第谷的觀測資料編制的。根據此表可以知道行星的位置，其精確度比以前的各種星表都高，直到十八世紀中葉，它一直被視為天文學上的標準星表。他於1629年出版《稀奇的1631年天象》一書，預言1631年11月7日水星凌日現象，12月6日金星也將凌日。果然在預言的日期，巴黎的伽桑狄觀測到水星通過日面。這是最早的水星凌日觀測。至於那次金星凌日，因發生在夜間，在西歐看不到。
開普勒之死 開普勒對天文學作出瞭卓越的貢獻。然而，他的一生卻是在極端艱難貧困的條件下度過的。1630年，他有幾個月得不到薪俸，經濟困難，不得不親自前往雷根斯堡索取。到那裡後他突然發燒，幾天後就在貧病交困中去世。