1923年，严济慈毕业于南京高等师范学校数理化部和东南大学物理系。随后，他靠着自己的稿费，和老师何鲁、胡刚复、熊庆来三位教授的资助，走出国门，赴法国留学。

1925年，严济慈获得法国巴黎大学硕士学位。1927年，他先后在著名物理学家法布里教授的实验室、巴黎大学和法国科学院从事研究工作，并到居里夫人的实验室帮助安装调试显微光度计和做测试研究。同年，他顺利完成《在电场作用下石英的变形及其光学性质变化实验研究》的博士论文，成为第一个获得法国国家科学博士学位的中国人。但在严济慈的心中，学成回国，是他当下迫切的愿望。

1927年8月，这位27岁的青年旋即回国，受聘于上海大同大学、中国公学、暨南大学和南京第四中山大学的数学、物理学教授，并兼任中央研究院理论实业研究所筹备委员。

严济慈（后排中间）与妻子张宗英第二次赴法国时留影。

1928年，刚刚回国一年的严济慈却辞掉了高校教职，再次赴法留学。“我此次再赴巴黎学习，为的是更加地充实自己，为的是要在回国以后，让科技在中国的大地上扎根发芽，让我们的后代不要再到其他国家去留学，要让他们想方设法地到中国来留学。”临行时，严济慈对挽留他的同事、学生说道。

1930年底，严济慈放弃了法国的高薪职位，再次回国，渴望实现他心中的中国科技蓝图。他筹建北平研究院物理研究所，担任研究员、所长，后兼任镭学研究所所长。严济慈以“加倍的努力与拼命的苦干”从事科学研究。八年间，在十分简陋的环境条件下，取得了压电晶体、压力与照相以及光谱学等方面的成果，在美、英、法、德各国科学期刊上发表了53篇论文，这些研究成果加速了中国科学技术的发展,带动了人类进步的步伐。1932年参与创建中国物理学会。1948年当选为中央研究院院士。

在严济慈的心中，他应该会用一生认真进行科学研究，就像他崇拜的居里夫人一样。然而， 1937年，他的人生中出现转折，严济慈开始走上参与政治的道路。1937年5月，严济慈赴巴黎出席法国物理学会理事会，参加法布里教授从事科学教育50年庆祝会，并以外国学生代表的名义致辞；后又代表中国出席在巴黎召开的国际文化合作会议和在日内瓦召开的国际教育会议，并在会上发表了爱国抗日言论，公开谴责日本侵略中国的罪行。之后，他又加入到积极开展抗日救国的宣传工作中。种种爱国举动却使得他在参会后，没有办法回到北平。于是，严济慈取道越南河内到达昆明，暂时放下热爱的科学研究，主持筹建了北平研究院驻昆明办事处。  

在昆明时，为适应战时需求，严济慈带领北平研究院物理研究所的全体人员，全力从事军需用品的研制工作。在昆明黑龙潭龙泉观的破旧古庙和平房里，条件恶劣，设备简陋，严济慈亲自动手研磨镜头，测量焦距，先后制造出1000多具无线电发报机稳定波频用的石英振荡器，300多套步兵用的五角测距镜和望远镜，供我国军队和盟国英国驻印度军队使用，还制造出500台1500倍显微镜，供后方医院和科研教学的需要。此外，他还培养了一批年轻的光学工人，为后来新中国第一个光学精密仪器研究所的建立创造了条件。

1946年，严济慈因抗战期间的卓越贡献，受到政府的崇高奖赏，被授予胜利勋章（我国科学界只有严济慈和协和医学院的林可胜教授两人获此殊荣）。1948年，严济慈当选为中央研究院院士，出任中国物理学会理事长和中国科学工作者协会北平分会理事长。

严济慈常说，“科学技术人才的培养和科技队伍的建设，基础在教育，作为科学研究机构来说，不仅要出成果，也要出人才。” 除了科研，严济慈还非常重视人才培养。他倡导优秀的大学必须教学与科研并重，优秀的教师必须从事科研工作。他高度重视在研究和教学中培养人才、提携人才、爱护人才，重视青年人才爱国情怀和社会责任感的培养。

严济慈认为，科学工作者必须具备两个学术条件，即“能够提出问题”和“善于解决问题”。他特别欣赏的第一流工作，就是那些“研究题目必须是在茫茫未知的科学领域里独树一帜的，解决问题的方法必须是自己独出心裁设想出来的，体现这个方法，用来解决问题的工具必须是自己设计、创造的，而不是用钱能从什么地方现成买来的”。

严济慈在80岁高龄入党申请书中这样写道：“像我这样亲身参加中国科学院建立工作的人，现在虽已老了，但我看到大批新秀崛起，实在是后生可畏，后生可敬，后生可爱。我决心做一名辛勤的老园丁，浇灌出万紫千红的新花……”严济慈亲自培养了以陆学善、顾功叙、钱临照等为代表的科学人才，成就了大批知名的中国科学院院士和国际上著名的专家学者。而随从他从事研究工作的许多助手，如翁文波、王大衍、陈尚义等，也在他的教海下而成为著名科学家。他还独立编著了《普通物理学》《高中物理学》《初中物理学》《初中理化课本》等10多种教科书，深深影响了几代学子。

严济慈在总结自己70年科学研究经验时曾表示，作为一个优秀科学家，要具备“敢于好高骛远、善于实事求是”的素质。对此，九三学社中央主席武维华表示，“敢于好高骛远”，体现了严先生创新进取的科研追求；“善于实事求是”，体现了严先生严谨勤勉的治学态度。

对知识救国，严济慈怀揣一颗赤诚之心，始终没有忘记此生为什么而出发，为什么而奋斗。1958年6月，国家决定创办科技大学，此时已年近花甲的严济慈没有一丝耽搁，全力投入学校的创建。1961年，严济慈升任中国科技大学副校长，利用短短数年时间，让中国科技大学成为全国排名第四的重点大学。此外，他指导创建国家同步辐射实验室，领导创办了我国第一所研究生院——中国科技大学研究生院，把中国科技大学建设成为一所享誉国内外的高等学府。

20世纪80年代初，已过耄耋之年的严济慈，还与李政道先生合作，举办中美联合招考赴美物理研究生项目，并亲自担任招考委员会主席，在国内招考与物理有关专业的大学毕业生赴美攻读博士学位。现在，他们中的许多人已成为科技领域的领军人物。

“努力去做一个不自满自足、闭门幽居的人。”这是严济慈对自己的概括，他也在强调与年轻科学人员联合的重要意义。他乐于给年轻人打开一切科学道路，使他们登上科学高峰。

2012年5月，经国际天文学联合会小天体命名委员会同意，一颗国际永久编号第10611号的小行星被正式命名为“严济慈星”。斯人已逝，幽思长存。严济慈的一生与“光”相伴，不仅在科学研究中结下累累硕果，也培养了无数科学人才，他如同一颗明星照亮了中国科学界，也会在我们每个人心中永远闪耀。