北京大学的前身京师大学堂创立于1898年，京师大学堂于1912年改名为北京大学。1925年北京大学建立了生物学系，1952年全国高等学校院系调整时北京大学、燕京大学和清华大学三校的生物学系合并，在此基础上于1993年成立了北京大学生命科学学院。 —— 北大生物学系初建
1918年，蔡元培校长聘请钟观光为北京大学副教授，筹建生物学系和标本馆。钟观光对蔡校长说：“愿行万里路，欲登千重山，采集有志，尽善完成君之托也。”此后，历时十载，在全国采集并制成蜡叶标本16,000多种，共15万号；动物500多种，木材、果实、根茎、竹类300余种。1924年北京大学以此为基础，建立了我国第一个生物标本室。
1925年9月，北京大学生物学系建立。谭熙鸿先生为第一任系主任，两年后由经利彬先生接替。1932年，张景钺先生从欧洲回国，应当时北大校长蒋梦麟之聘，出任生物学系第三任系主任。
1937年抗日战争爆发前夕，北大、清华、燕京三校的生物学系形成了我国北方近代生物学教育中心，培养了中国第一代生物学家。张景钺、陈桢、李汝祺、李继侗、吴韫珍、胡经甫等一批早期留学欧美的学者，将现代生物学知识带回中国，并培养出严楚江、徐仁、王伏雄、谈家桢、吴阶平、赵以炳、吴征镒、沈同、陈阅增、林昌善等生物学界的杰出学者，形成了一支中国现代生物学教育和科研的专家队伍，对我国生物学的发展产生了深远影响。
20世纪20～30年代是我国生物科学研究的奠基时期。三校的教授和他们的学生们在我国生物学最重要的基础研究领域，如动物、植物区系和分类学、遗传学等方面进行了开拓性的工作。
张景钺先生关于光照对植物形态建成作用的研究，李继侗先生关于去顶燕麦胚芽鞘上新生顶端的出现研究，陈桢先生关于金鱼家化过程的遗传学研究，李汝祺先生对马蛔虫染色体研究和瓢虫基因互作研究，都是具有一定水平的研究工作。吴韫珍先生进行了华北植物的调查和分类，绘制了近两千种华北和云南高原植物原色精图，推动了植物分类学在中国的发展。胡经甫先生用几十年时间，编写了巨著《中国昆虫名录》，是中国昆虫分类学的奠基性著作。李汝祺教授早年师从美国著名遗传学家T.H.摩尔根和C.B.布里奇斯，是第一位把细胞遗传学介绍到中国的学者，为我国遗传学事业的发展奠定了坚实的基础。
抗日烽火中的“绿色园地” 1937年，抗日战争爆发，北京大学、清华大学、南开大学三校南迁，在长沙合办起临时大学。11月1日，长沙临时大学开学。李继侗教授担任生物学系主任。 1937年12月中旬，战火逼近长沙，学校决定迁往昆明。1938年4月2日，北京大学、清华大学和南开大学三校在云南昆明组成西南联合大学，同年5月4 日，西南联大正式开学，生物学系主任仍由李继侗先生担任。
在抗日战争极其艰苦的环境下，西南联大生物学系师生在交通闭塞的云南，利用各种途径与外界联系，以开阔眼界，获得新知识。当时，杜增瑞、殷宏章、沈同和吴素萱等四位年轻教师从海外归来，带回了国外的新知识和先进的教学方法，使学生们开阔了眼界。沈同教授常常组织学术报告会，大大活跃了当时生物学系的学术空气，也培养了年轻教师。英国生物化学专家李约瑟博士1941～1942年来访，他在生物学系作学术报告，赠送一批生物学书刊杂志及幻灯片，沟通了联大和西方科学界的联系。
在八年抗战的艰苦环境下，参加湘黔滇步行团的吴征镒先生一边步行，一边采集植物标本，几十年来对世界植物区系分区系统的研究取得开创性成就；赵以炳教授不失时机地研究了海拔对中国人血相的影响；张景钺教授指导助手对云南的魔芋进行形态学的研究；殷宏章教授等在国外发表了有关气孔中磷酸化酶的论文；牛满江用当地两栖动物蝾螈进行解剖及色素细胞和胚胎发育的研究工作；陈阅增草履虫交配型的研究成果后来在美国发表；沈同教授领导的动物生理学实验室通过动物实验证实了云南白药对治愈伤残的突出功效；沈嘉瑞教授研究了“昆明滇池及洱海中甲壳类”；赵以炳教授研究“蝾螈水盐平衡”；黄浙进行了“昆明涡虫分类和生殖发育”的研究；李继侗教授指导学生开展了生态学研究；汤佩松教授主持的农业研究所植物生理学研究室开展了植物生长素的研究，完成了“离体活细胞水分关系的热力学研究”。这一工作被国际上认为是植物生理学上一个重要的理论贡献。
西南联大是三校优良传统的汇合。北大博大自由的学术空气与清华、南开科学严谨的管理相结合，使西南联大生物学系成为抗战后方的一块教育和科学研究的绿色园地。今天北大生命科学学院严谨而活跃的学风，勤奋进取的精神，正是在那个时期，那样的环境条件下形成、继承和发展下来的。
恢复、重建，三泉汇流燕园
—— 院系调整后的生物学系
抗日战争胜利后，1946年10月北京大学复校。复校后的生物学系分为植物学系和动物学系，由张景钺先生任植物学系主任，汪敬熙、庄孝僡和李汝祺先生先后担任动物学系主任。当时任教的著名教授有陈桢、李继侗、汤佩松、赵以炳、吴素萱、崔之兰、罗士苇、张兆骞、李铭新等。
中华人民共和国成立后， 1952年全国高等学校进行院系调整。原北大、清华和燕京三校的文理科各系合并，成立了新的北京大学生物学系，在燕园东区建成生物楼。曾就读西南联大后留学海外的陈阅增、陈德明、曹宗巽等一批学子回到北大生物学系。
三校生物学系合并后，著名的植物形态解剖学家张景钺先生任系主任。张景钺先生1925年获芝加哥大学博士学位，1949年被选为中央研究院院士， 1955年任中国科学院学部委员（院士），曾任中国植物学会副理事长。当时生物学系设立了植物学、植物生理学、动物学和动物生理学四个教研室，并于 1956年在全国率先正式建立生物化学教研室。
植物学教研室主任李继侗教授是我国著名生态学家和植物生理学家，1925年获耶鲁大学博士学位，1955年任中国科学院学部委员（院士），中国植物学会创始人之一，在北京大学生物学系创办了我国第一个植物生态学及地植物学专门组，开创草原生态学研究。1957年李继侗调内蒙古大学任副校长，将植物生态学及地植物学移植至内蒙古大学，并发展成为我国草原生态学研究中心。
植物生理学教研室主任汤佩松教授于霍普金斯大学获博士，是中国科学院学部委员（院士），曾任中国植物学会理事长。他在植物代谢的诸多领域，如呼吸作用、光合作用等方面均有重要研究成果，是我国有较高国际声誉的科学家之一。植物生理学教研室的另一位学科带头人是当时刚回国不久、年轻的植物发育生理学家曹宗巽。
动物学教研室主任李汝祺教授是我国著名遗传学家，早年师从T.H.摩尔根和C.B.布里欺斯，1926年获哥伦比亚大学博士学位。他是发生遗传学这一分支学科的早期开拓者之一，历任中国遗传学会理事长。动物组织胚胎学家崔之兰、原生动物学、细胞学家陈阅增、昆虫生态学家林昌善、昆虫毒理学家张宗炳是动物学教研室的主要学科带头人。
动物生理学教研室主任赵以炳教授是我国著名生理学家，1934年获芝加哥大学博士学位，历任中国生理学会理事长，是世界上率先研究冬眠生理的科学家之一。他的工作成为冬眠生理学经典工作的一部分。生物化学家沈同、张龙翔和生理学家陈德明是动物生理学教研室的主要学科带头人。后来，从动物生理学教研室分出生物化学教研室和生物物理教研室，由沈同和陈德明分别担任这两个教研室的主任。
陈桢教授在生物学系致力于中国生物学史的研究工作，并开设“中国生物学史”课程。陈先生早年在哥伦比亚大学专攻遗传学，1955年任中国科学院学部委员（院士）。他关于金鱼遗传、变异和进化的研究是我国现代生物学的一项经典性工作。他1953年奉命筹建中国科学院动物研究所，后任所长，同时仍继续在北大生物学系任教。
1954年沈同教授与张龙翔教授一起开始筹建生物化学教研室，并于1956经国家教育部批准在全国首先正式成立了北京大学生物化学教研室。张龙翔先生在多伦多大学生物化学系获博士学位，后到美国耶鲁大学化学系进行结核杆菌脂质化学的研究。1952年院系调整，张龙翔教授任清华、北大、燕大三校建设委员会副主任，1953年任北京大学生物学系副系主任，1978年任北京大学副校长，1981年至1984年任北京大学校长，同时任中国生物化学会理事长。
当时的北京大学生物学系汇聚了十多位全国一流的顶尖生物学家，国内许多高等院校纷纷派人到北大进修学习，生物学系的影响辐射全国，为我国高等院校中生命科学学科建设、教学建设、师资建设做出了贡献。
