生于浙江嘉善，卒于北京。1955年当选为中国科学院学部委员（院士）。

顾功叙于1929年获上海大同大学理学学士学位。1933年考取清华大学留美预备班，1934年赴美留学，1936年在美国科罗拉多州矿业学院获地球物理硕士学位。1938年，回国任北平研究院物理研究所研究员。1950年后，历任中国科学院地球物理研究所副所长，地质部地球物理勘探局副局长兼总工程师、地球物理勘探研究所所长。1970年后，任国家地震局地球物理研究所副所长、名誉所长。曾任中国地球物理学会理事长、中国地震学会理事长、《地震学报》主编，1977年任国际大地测量学和地球物理学联合会（IUGG）的中国委员会主席。

顾功叙是中国地球物理勘探事业的一位开拓者。1938年起先后赴云南、贵州两省对12个铁、铜、铅锌与煤矿区开展中国早期的磁法勘探，获得了勘探成果。1950年后，参与创建和领导地质部的物探勘查、科研与仪器制造工作，组织开展了新原理、新方法、新技术的研究。他主要参与的“大庆油田发现过程中的地球科学工作”，获1982年国家自然科学奖一等奖。他长期指导重力勘探的科研工作，推动了石英丝重力仪的研制。1966年3月河北邢台大地震后，他将主要精力转移到地震预测研究方面，研究过重力场的时间变化作为地震前兆的问题。顾功叙培养了大批地球物理勘探和地震工作人才。编著有《地球物理勘探基础》。