Schwarzschild sinh ra ở Frankfurt am Main. Có lúc ông được coi là một đứa trẻ thần đồng, do lúc 16 tuổi ông đã viết một bài báo về cơ học thiên thể. Ông học tại Strasbourg và Munich, và nhận bằng tiến sĩ năm 1896 với các nghiên cứu về lý thuyết của Henri Poincaré.

Từ 1897, ông làm trợ lý tại đài quan sát thiên văn ở Viên.

Từ 1901 đến tận 1909 ông làm giáo sư tại viện nghiên cứu nổi tiếng ở Göttingen, nơi ông có cơ hội làm việc với nhiều nhà khoa học lớn như David Hilbert và Hermann Minkowski. Schwarzschild cũng làm giám đốc đài quan sát thiên văn ở Göttingen. Ông chuyển đến đài quan sát vật lý thiên văn ở Potsdam năm 1909.

Từ 1912, Schwarzschild là thành viên của Viện hàn lâm khoa học Phổ.

Khi nổ ra chiến tranh thế giới lần thứ nhất năm 1914 ông đã gia nhập quân đội Đức mặc dù đã trên 40 tuổi. Ông phục vụ cả ở mặt trận phía Đông và phía Tây, và được tăng cấp lên trung úy pháo binh.

Khi phục vụ ở mặt trận Nga năm 1915, ông bị một bệnh về da rất đau đớn và hiếm gặp là bệnh pemphigus. Tuy vậy, ông đã viết ba bài báo xuất sắc: hai về lý thuyết tương đối tổng quát và một về cơ học lượng tử. Các bài báo của ông về thuyết tương đối bao gồm lời giải chính xác đầu tiên về phương trình trường Einstein và một sự thay đổi nhỏ những kết quả này mà sau này được gọi là Mêtric Schwarzschild.

Schwarzschild đã không chống lại được bệnh pemphigus, và ông qua đời vào ngày 11 tháng 5 năm 1916.