生于丹麦克努兹斯图普（今属瑞典）的一个贵族家庭，卒于捷克布拉格附近的贝纳特基。自幼喜欢观察星辰。1559年进哥本哈根大学学习法律。他经历了1560年8月21日的日食，发现根据最新观测所做的预报居然存在1天的误差，意识到更精密的观测数据是提高天文预报水平的关键。1562年入莱比锡大学。1563年8月他作了第一个天文记录——木星合土星。1565年以后先后到欧洲许多地方游学。1572年11月11日他发现在仙后座里出现了一颗新星。经过长期观测，他认为这是一颗十分遥远的星（现已测知是银河系的一颗超新星）。1576年在丹麦王腓特烈二世的资助下，他先后在汶岛上建立两所宏大的天文台，他称之为天文堡和星堡。在那里他坚持了20多年的天文观测。1597年离开汶岛。1599年到布拉格，任鲁道夫二世的御前天文学家。第二年，他邀请J.开普勒来当助手。在他生命最后的日子里，他将自己生平积累的观测资料赠给开普勒。

在汶岛建立天文台时，第谷设计和监制了方位仪、六分仪、三角仪、象限仪、纪限仪、赤道浑仪、大浑仪等大型、精密的天文仪器。赤道式装置在欧洲的流行是与他的工作分不开的。通过系统的天文观测，第谷积累了大量数据，在数量、系统性和精度方面均远远超过了前代。1582年，他提出一种介乎于托勒密的地心体系和哥白尼的日心体系之间的宇宙体系，认为地球在宇宙中心，静止不动，行星绕太阳运转，而太阳则率领诸行星绕地球运行。这个体系在欧洲未得到广泛采用，但在明末徐光启组织编纂的《崇祯历书》中得到采纳，在清朝变成了官方天文学系统。1595～1599年，他发现月球运动中的二均差和周年差。他所编制的一份相当精密的星表（原收入777颗星，后又补充223颗未经最后核对的星）于1602年问世。第谷还研究过大气折射，重新测定岁差常数，得数为每年51″，还发现黄赤交角的变化。

第谷的主要著作包括《新编天文学初阶》（1588）《新天文现象第二卷》（1602/03）《新天文学仪器》等。