Weierstrass sinh ra tại Ostenfelde, nằm trong Ennigerloh thuộc bang Nordrhein – Westfalen.

Weierstrass là con trai của ông Wilhelm Weierstrass, là một nhân viên chính phủ, và bà Theodora Vonderforst. Ông yêu thích toán học khi còn là sinh viên Gymnasium. Ông học tiếp đại học Bonn để chuẩn bị cho một vị trí trong chính phủ. Do ông cũng học các ngành khác như luật, kinh tế, và tài chính nên ông cũng phải đấu tranh để chọn toán học hay là những ngành đó. Cuối cùng ông quyết định để ý một chút đến các ngành đó và đồng thời tự học toán học. Kết quả là ông không nhận được bằng tốt nghiệp đại học. Sau đó ông tiếp tục học toán tại trường đại học danh tiếng về toán học thời đó là đại học Münster do bố ông tìm được một vị trí giảng dạy cho ông tại trường này. Trong quá trình học, Weierstrass đã tham dự các bài giảng của Christoph Gudermann và bắt đầu thích thú với các hàm elliptic.

Từ năm 1850 Weierstrass phải trải qua những trận ốm liên miên, nhưng ông vẫn viết các bài báo khiến ông trở nên tiếng tăm và nổi bật. Ông cũng giữ chức chủ tịch tại đại học kỹ thuật Berlin (Gewerbeinstitut). Ông phải nằm liệt trong vòng ba năm cuối đời và mất tại Berlin do viêm phổi.