Ernest Rutherford sinh ngày 30 tháng 8 năm 1871 ở Nelson, New Zealand. Ernest Rutherford là con trai của James Rutherford, một nông dân, và vợ của ông là Martha Thompson, quê quán ở Hornchurch, Essex, Anh Quốc.[3] James là dân nhập cư từ Perth, Scotland, "để nuôi trồng cây đanh và các con". Ernest sinh ra ở Spring Grove (bây giờ là Brightwater), gần Nelson, New Zealand. Tên gọi của ông bị đánh vần sai thành Earnest khi đi làm giấy khai sinh.[4]

Ông học ở trường Havelock School và sau đó là trường Nelson College rồi giành được học bổng học ở trường Canterbury College, University of New Zealand nơi ông là chủ tịch hội đồng tranh luận.

Rutherford đã nghiên cứu hiện tượng phóng xạ từ đầu thập niên 1900. Ông đã phát hiện ra ba dạng tia phát ra từ các chất phóng xạ. Ông (cùng với Soddy) đã đưa ra thuyết phân rã phóng xạ; đã chứng minh sự tạo thành heli trong quá trình phóng xạ, đã phát hiện ra hạt nhân nguyên tử và nghiên cứu mô hình của hạt nhân nguyên tử, đặt cơ sở cho thuyết hiện đại về cấu tạo nguyên tử.

Năm 1907, ông là giáo sư vật lý ở trường Đại học Manchester. Năm 1908, ông được tặng giải thưởng Nobel hóa học cho các công trình chứng minh rằng các nguyên tử bị phân rã trong hiện tượng phóng xạ. Từ năm 1919, ông làm việc ở Cambridge và Luân Đôn. Tại đây, ông đã thực hiện sự chuyển hóa nhân tạo đầu tiên giữa các nguyên tố bền (còn gọi là kỹ thuật giả kim thuật). Cụ thể là ông đã biến nitơ thành ôxy bằng cách dùng các hạt alpha bắn phá vào chúng.