Ozanam được sinh ra tại Milano. Gia đình ông là di dân gốc người Do Thái, đã đến định cư tại thành phố Lyon từ nhiều thế kỷ trước, và đã đạt được một xuất sắc ở thế hệ thứ ba, trước thời Frédéric, qua nhân vật Jacques Ozanam (1640-1717), một nhà toán học kiệt xuất. Cha ruột, ông Antoine, phục vụ trong quân đội của phe Cộng hoà, nhưng đã tự dấn thân vào lãnh vực thương mãi, giáo dục, và cuối cùng là y dược, trong triều đại của Đế chế I của Pháp.

Cậu bé lớn lên tại Lyon và chịu sự ảnh hưởng mạnh mẽ của Abbé Noirot, một trong những vị thầy của cậu. Khuynh hướng bảo thủ và sùng tín của cậu đã tự bộc lộ rất sớm, và cậu đã xuất bản một tập sách mỏng chống lại Phái Saint-Simon vào năm 1831, gây ra sự chú ý đối với Alphonse de Lamartine. Những năm tiếp theo Ozanam được gửi vào trường luật tại Paris, anh đã ở trọ tại gia đình nhà bác học André-Marie Ampère, và nhờ họ mà anh đã làm quen với François-René de Chateaubriand, Jean-Baptiste Henri Lacordaire, Charles Forbes René de Montalembert và những người dẫn dắt phong trào canh tân - Công giáo tiến hành (neo-Catholic movement).

Trong thời sinh viên, anh đã làm công việc phóng viên và viết bài cho Tribune catholique (Tạp chí Diễn đàn Công giáo) của giáo sư triết học Bailly, sau này trở thành tờ L'univers vào ngày 1 tháng 11 năm 1833. Cộng tác với những người bạn trẻ, vào tháng 5 năm 1833, Ozanam đã thành lập Hiệp hội Bác ái Vinh Sơn (Conférences saint Vincent de Paul) lừng danh, số lượng thành viên hiệp hội đã tăng đến con số hơn 2000 vào thời điểm ông qua đời. Ông đã nhận được văn bằng Tiến sĩ Luật vào năm 1836 bằng hai luận án: "Về việc cấm chỉ" về luật pháp La Mã và "Từ quy định đến hiệu quả thủ đắc" về luật của nước Pháp; sau đó ông nhận tiếp văn bằng Tiến sĩ Văn chương vào năm 1838 sau khi bảo vệ thành công luận án "Về Thần khúc và về triết lý của Dante", quyển sách đầu tiên của một loạt những tác phẩm nổi tiếng của ông. Một năm sau đó, ông được bổ nhiệm làm giáo sư luật thương mãi tại Lyon, và làm trợ giáo bộ môn văn học nước ngoài tại Đại học Sorbonne vào năm 1840. Ông kết hôn vào tháng 6 năm 1841, và hưởng tuần trăng mật tại nước Ý.

Vào năm 1844, sau khi giáo sư Claude Charles Fauriel qua đời, Ozanam được bổ nhiệm chính thức vào ghế giáo sư văn học nước ngoài. Quãng đời ngắn ngủi còn lại của ông đã vô cùng bận rộn, vừa giảng dạy trong cương vị giáo sư, vừa viết rất nhiều tác phẩm văn chương, vừa làm công tác xã hội của Hiệp hội Bác Ái Vinh Sơn.

Những biến cố của Cuộc Cách mạng 1848, đưa đến cho ông một cái nhìn lạc quan, một lần nữa, ông quay lại với báo chí trong vai trò một cộng tác viên của tờ Ere nouvelle (Kỷ nguyên mới) và những tờ báo khác nữa. Ông đi du lịch rất nhiều, và đã có mặt tại Anh trong cuộc Đại Triển lãm năm 1851.

Thể trạng yếu ớt bẩm sinh của ông càng trở nên suy kiệt vì chứng bệnh lao phổi, cho nên ông mong muốn được dưỡng bệnh bằng cách du lịch sang Ý, nhưng ông đã qua đời khi vừa về đến Marseilles vào ngày 8 tháng 9 năm 1853.