스위스 바젤에서 상인의 아들로 태어나 천문학과 수학을 공부한 뒤 1687년부터 바젤대학의 수학 교수로 평생을 보냈다. 당대의 대학자인 라이프니츠와 교류하면서 미분방정식과 적분 등에 대한 연구를 발표하였는데, 그의 동생 장(Jean 또는 Johann 또는 John) 역시 그로닝겐 대학의 교수로서 유명한 수학자이자 형 자코브의 경쟁자였다. ≪추측술(Ars Conjectandi)≫은 그의 사후 8년 뒤에 조카인 니콜라스가 출판하였다. 오늘날까지도 수학과 통계학에서 널리 쓰이는 ‘베르누이 시행’, ‘베르누이 수’ 등에 그의 이름이 남아 있다.