1823年12月22日，讓·亨利·卡西米爾·法布爾出生于法國南部阿韋龍省的圣萊昂村，童年在馬拉瓦爾的祖父母家中度過。七歲那年，法布爾回到圣萊昂上小學。十歲時，全家隨父親到羅德茲經營咖啡廳，因生意不好，四年后全家搬到了圖盧茲。

因家庭經濟拮據，法布爾被迫輟學。他當過鐵路工人、檸檬小販等。雖然生活艱辛，但他并沒有放棄對知識的追求，一直堅持自學。19歲那年，法布爾考入阿維尼翁師范學校，并獲得了獎學金。三年后，法布爾從學校畢業，之后便開始了他漫長的教學生涯。在教學、著書之余，法布爾繼續自學，先后取得數學、物理學學士學位。1855年，法布爾獲得巴黎科學院的博士學位，漸漸在科學界贏得名聲。1865年，法國著名微生物學家巴斯德曾專程前往阿維尼翁，向法布爾請教蠶的問題。

1866年，法布爾就任阿維尼翁勒坎博物館的館長，英國經濟學家穆勒曾兩次造訪他，之后兩人成為好友。第二年，法布爾到巴黎謁見拿破侖三世，并獲得了一枚騎士勛章。1870年，法布爾先進的教學方法招致了宗教界保守派人士的批評（例如指摘他在夜校課程中向婦女講解花的受粉過程），被迫辭去教職，頓時，一家七口的生活陷入困境。幸虧得到穆勒的周濟，一家人才得以渡過難關。之后，法布爾舉家搬往奧朗日，在那里，他埋頭撰寫科普書、教科書，以獲得微薄的收入。

1877年，法布爾16歲的兒子儒勒不幸去世。兩年后，全家搬到沃克呂茲省的塞里尼昂，在那里買下了一所房子和一塊荒地。法布爾把這塊荒地命名為荒石園，他在那里專心觀察、做實驗、寫書。同年，《昆蟲記》首卷問世。隱居荒石園后不久，法布爾的妻子病逝。在生命的最后幾年，各種榮譽不斷降臨在法布爾身上：村里豎立起了他的雕像；總統親自探訪他，并向他發放年金；歐洲各國的科學院紛紛邀他做名譽院士；羅曼·羅蘭、梅特林克等文豪向他致敬。1915年，法布爾以92歲高齡在荒石園辭世。

法布爾一生清貧，他的大部分時間都是在鄉間度過的。他著述豐富，跟不少同時代的學者成為朋友。雖然法布爾不支持演化論，但達爾文對他卻尊敬有加，稱他為“無可追摹的觀察者”。除科學研究外，法布爾也喜歡作曲，并以普羅旺斯語寫詩，曾出版過一部詩集。