Nicolás Copérnico nació el 19 de febrero de 1473 en Toruń, Polonia, a orillas del Vístula, en el seno de una familia de comerciantes y funcionarios municipales. Copérnico fue el cuarto hijo de Niklas Koppernigk (o Kopernik) y Bárbara Watzenrode (o Watzelrode). Su padre, originario de Cracovia, era un adinerado comerciante que se instaló en Torun, que entonces era un importante enclave comercial de la Liga Hanseática con un puerto fluvial muy activo. Su madre pertenecía a una importante familia de comerciantes de Torun, la de Peter Basgert.
Tras la muerte de su padre a los 10 años (1483) Copérnico, al igual que su hermano Andreas y sus hermanas Bárbara y Katharina, quedó bajo la tutela de su tío materno, Lucas Watzenrode, canónigo en la Catedral de Frauenburg y que sería posteriormente nombrado Obispo de la región de Warmia (Ermland, en alemán) en 1489, quien orientó su educación hacia la vida clerical, primero en la escuela catedralicia de Wloclawek, con la formación humanista inicial y luego en la Universidad de Cracovia, que gozaba entonces de gran reputación, en la que ingresó, junto con su hermano Andreas, en 1491.
En enero de 1497, Copérnico empezó a estudiar derecho canónico en la Universidad de Bolonia. En 1500, Copérnico se doctoró en astronomía en Roma. Al año siguiente obtuvo permiso para estudiar medicina en Padua (la universidad donde dio clases Galileo, casi un siglo después). Aunque nunca se documentó su graduación como Médico practicó la profesión por seis años en Heilsberg.
Allí siguió los acostumbrados cursos de la Facultad de Artes, estudiando geografía, latín, filosofía, matemáticas, astronomía y astrología, como se atestigua por las copias de algunas obras compradas por Copérnico en esa época y que se conservan todavía en la actualidad, además de cursos de medicina y derecho. Durante su estancia en la Universidad trabó amistad con el astrónomo Albertus de Brudzewo, quien había publicado en 1842 un comentario sobre la obra de Peurbach "Theoricae novae planetarum".
A partir de 1504 fue canónigo de la diócesis de Frauenburg. Durante estos años publicó la traducción del Griego de las cartas de Theophylactus (1509), estudió finanzas. En 1503, después de más de una década en Italia, regresó a Polonia. Allí se instaló en una de las torres de la catedral de Frombork para poder observar mejor el cielo nocturno. Tras una exhaustiva observación del movimiento de los cuerpos terrestres, Copérnico llegó a la conclusión de que la Tierra giraba sobre su eje y que esta y el resto de planetas debían girar alrededor del sol.
En 1522 escribió un memorando sobre reformas monetarias. Sus trabajos de observación astronómica practicados en su mayoría como ayudante en Bolonia del profesor Doménico María de Novara dejan ver su gran capacidad de observación.
Fue un gran estudioso de los autores clásicos y además se confesó como gran admirador de Ptolomeo cuyo Almagesto estudió concienzudamente. Después de muchos años finalizó su gran trabajo sobre la teoría heliocéntrica en donde explica que no es el Sol el que gira alrededor de la Tierra sino al contrario.
Esta teoría sin embargo también requería de complicados mecanismos para la explicación de los movimientos de los planetas, debido a la perfección de la esfera. Estimulado por algunos amigos, Copérnico publica entonces un resumen en manuscrito. En sus comentarios establece su teoría en 6 axiomas, reservando la parte matemática para el trabajo principal, que se publicaría bajo el título "Sobre las revoluciones de las esferas celestes".
Basada en los estudios de Aristarco de Samos (310 a.C.–230 a.C.). Su teoría establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje. Una de sus aportaciones fue el nuevo orden de alineación de los planetas según sus periodos de rotación. Notó que cuanto mayor era el radio de la órbita de un planeta, más tiempo tardaba en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Fue objeto de numerosas críticas, en especial de la Iglesia, por negar que la Tierra fuera el centro del Universo. Sus libros ingresaron al Índex (lista de publicaciones prohibidas por la Iglesia). Galileo y el astrónomo alemán Johannes Kepler fueron sus seguidores.
Hacia finales 1542, Copérnico sufrió una apoplejía y parálisis, falleciendo el 24 de mayo de 1543 a los 70 años en Frombork, Polonia. Fue enterrado en la catedral, donde los arqueólogos durante más de dos siglos buscaron en vano su tumba, hasta que en agosto de 2005 un equipo la descubrió bajo el piso de la catedral. Un análisis de ADN en 2008 de un diente y un fragmento óseo de los descubiertos en el templo, confirmó que eran sus restos.