Ông Yersin đã khám phá ra trực khuẩn gây ra bệnh dịch hạch, sau này được đặt theo tên ông (Yersinia pestis).
Từ năm 1883 đến 1884, ông Yersin theo học y khoa tại Lausanne, Thụy Sĩ; sau đó tạiMarburg, Đức và Paris, Pháp (1884–1886). Năm 1886, ông gia nhập viện nghiên cứu của Louis Pasteur tại Trường Sư phạm Paris (École Normale Supérieure) do lời mời của Émile Roux, và đã tham gia việc phát triển huyết thanh ngừa bệnh dại. Năm 1888ông nhận bằng tiến sĩ với luận án Étude sur le Développement du Tubercule Expérimental (Nghiên cứu về sự phát triển của bệnh lao bằng thực nghiệm) và cộng tác với Robert Koch trong hai tháng tại Đức. Ông gia nhập Viện Pasteur ở Paris mới được thành lập vào năm 1889 làm người cộng tác với Roux và hai người đã cùng khám phá ra độc tố bạch hầu (do trực khuẩn Corynebacterium diphtheriae tạo ra).
Để hành nghề y tại Pháp, ông Yersin đã xin lại và nhận được quốc tịch Pháp vào năm1888. Sau đó (1890), ông rời Pháp đến Đông Dương (lúc bấy giờ là thuộc địa của Pháp) để làm bác sĩ trong công ty Messageries Maritimes (Vận tải Hàng hải) trên tuyến đường Sài Gòn–Manila và sau đó tuyến đường Sài Gòn-Hải Phòng. Năm 1894 Yersin được chính phủ Pháp và Viện Pasteur mời đến Hồng Kông để điều tra đợt bùng phát của bệnh dịch hạch. Tại đây ông đã khám phá ra nguyên nhân của bệnh này. Ông cũng là người lần đầu tiên chứng minh rằng trực khuẩn hiện diện ở chuột bệnh và người bệnh là một, vì thế đưa ra cách giải thích phương thức truyền bệnh. Cùng năm đó, khám phá này được cộng tác viên Émile Duclaux gửi đến Viện Hàn lâm Khoa học Pháp trong bài báo nhan đề La Peste Bubonique de Hong-Kong (Bệnh dịch hạch ở Hồng Kông).
Từ năm 1895 đến 1897, ông Yersin đã nghiên cứu thêm về bệnh dịch hạch. Năm 1895 ông trở về Viện Pasteur tại Paris và cùng với Émile Roux, Albert Calmette và Armand Borrel đã điều chế ra huyết thanh chống bệnh dịch hạch đầu tiên. Cùng năm đó, ông trở về Đông Dương và lập một phòng thí nghiệm nhỏ tại Nha Trang để sản xuất huyết thanh (năm 1905 viện này trở thành một chi nhánh của Viện Pasteur). Yersin đã thử nghiệm huyết thanh nhận được từ Paris tại Quảng Châu và Áo Môn vào năm 1896 và tạiBombay (Mumbai), Ấn Độ vào năm 1897 nhưng huyết thanh không có hiệu quả. Ông quyết định sống tại Việt Nam, và đã hoạt động tích cực để thành lập trường Đại học Y Hà Nội vào năm 1902 và là hiệu trưởng đầu tiên cho đến 1904. [1]. [2].
Yersin cũng tham gia lĩnh vực nông nghiệp, là một người mở đầu trong việc nhập câycao su từ Brasil vào trồng tại Việt Nam. Vì lý do này ông đã xin phép Toàn quyền thành lập một nông trại ở Suối Dầu. Ông cũng mở một trại ở Hòn Bà năm 1915, nơi ông đã gây dựng những đồn điền canh ki na đầu tiên ở Việt Nam (nhập từ Nam Mỹ) để sản xuấtký ninh chữa bệnh sốt rét.
Nhà riêng của Yersin tại Nha Trang, nay là vị trí Nhà nghỉ Bộ Công An.
Năm 1934 ông được đề cử làm giám đốc danh dự của Viện Pasteur, Paris và là ủy viên Ban quản trị. Ông qua đời trong thời gian diễn ra Đệ nhị thế chiến tại nhà ở Nha Trang năm 1943. Trong di chúc ông muốn được chôn tại Suối Dầu, đám tang giản dị, không điếu văn. Mặc dù vậy, rất đông người đã đưa tiễn ông về nơi an nghỉ cuối cùng.
Ông để lại nhiều ký ức sâu đậm tại Việt Nam, nơi những người gần gũi ông gọi ông làÔng Năm. Ông là người đề nghị xây dựng một thành phố tại Tây Nguyên, nay là Đà Lạt. Sau hai lần đổi chế độ, tên của các con đường được đặt theo tên ông vẫn không thay đổi. Cạnh mộ ông tại Suối Dầu (cách Nha Trang 20 km) có một miếu thờ được nhiều người viếng. Nhà ông tại Nha Trang tuy không còn nhưng vẫn có một viện bảo tàng của riêng ông đặt tại Viện Pasteur Nha Trang; ở Hà Nội và một số nơi khác có trường học mang tên ông. Gần đây, tại thành phố cao nguyên nơi ông đã đã có công trong việc xây dựng nên, thành phố Đà Lạt, đã hình thành một trường Đại Học mang tên ông, Trường Đại học Dân lập Yersin – Đà Lạt.