Il est né le 18 juin 1845 à Paris, fils du docteur Louis Théodore Laveran (1812-1879) qui eut également une belle carrière qu’il termina comme directeur de l’Hôpital du Val de Grâce.

Après des études classiques au collège Sainte-Barbe puis au lycée Louis -le-Grand à Paris, Laveran suit les traces paternelles et est admis, en 1863, à l’École de Santé Militaire. Il suit les cours de la faculté de médecine de Strasbourg où il est reçu au concours de l’internat de l’Hôpital Civil en 1866.

Au début de la confrontation franco-prusienne de 1870, Laveran est affecté aux ambulances de l’Est. Il assiste à la capitulation de la ville de Metz, le 27 octobre 1870. En qualité de médecin, il peut quitter la ville pour être affecté à l’hôpital militaire de Lille, où il reste jusqu’à la fin de la guerre.

En 1874, il passe avec succès le concours d’agrégation du Val de Grâce : il est nommé Professeur des Maladies et Épidémies des Armées. En 1878, il est envoyé en Algérie. Pendant ce séjour, il commence à suspecter l’origine parasitaire des anomalies histologiques rencontrées dans le sang des patients impaludés. C’est en novembre 1880, qu’il eut définitivement confirmation de ses hypothèses, en décrivant l’hématozoaire du paludisme.En 1884 dans le Traité des fièvres palustres, il imagina que ce microbe se trouvait à l’état de parasite chez les moustiques et c’est le britannique, sir Ronald Ross qui confirma ses doutes quelques années plus tard.

En 1894, il est nommé Médecin Chef de l’Hôpital militaire de Lille, puis Directeur du Service de Santé du II° corps d’Armée : privé d’un service hospitalier pour poursuivre ses recherches et devant le refus de l’administration de l’affecter à un poste où il aurait pu continuer ses travaux, il demande, en fin d’année 1896, à cinquante ans, sa mise à la retraite, ce qui lui est accordé.

C’est en qualité de bénévole qu’il reprend ses recherches à l’ Institut Pasteur où il est nommé chef de service honoraire ; à partir de 1900, il s’intéresse auxtrypanosomes et publie avec Félix Mesnil, plusieurs études sur la maladie du sommeil; en 1903 Laveran et Mesnil démontrent que le parasite responsable d’une fièvre de l’Inde (le Kala azar) est un protozoaire nouveau, indépendant des trypanosomes et de l’hématozoaire du paludisme.

Membre de l’Académie Nationale de Médecine, il est élu membre de l’Académie des Sciences en 1901 et ses titres dans les sociétés étrangères ne se comptent plus en tant que membre associé ou membre honoraire ; en 1912, il reçoit la cravate de Commandeur de la Légion d’Honneur.

En 1907, Laveran se voit attribuer le Prix Nobel de physiologie ou médecine « en reconnaissance de son travail sur le rôle joué par le protozoaire dans la cause des maladies ». La moitié de ce prix fut consacré à l’installation du Laboratoire des Maladies Tropicales, où s’effectueront désormais ses recherches. En 1908, il fonde la Société de Pathologie exotique, dont le siège est à l’Institut Pasteur ; nommé président avec F. Mesnil comme secrétaire, son mandat est renouvelé successivement jusqu’en 1920.

Pendant la guerre de 1914 à 1918, Laveran fait partie de diverses commissions ayant pour objet de sauvegarder l’état sanitaire des troupes.

À partir de 1920, année où il préside le Centenaire de l’Académie de Médecine, ses forces déclinent et il décède à Paris, le 18 mai 1922.