Santiago Ramón y Cajal urodził się 1 maja 1852 roku w Petilla de Aragón w Hiszpanii. Jako chłopiec terminował najpierw u fryzjera, a potem u szewca. Sam pragnął zostać artystą – jego dar do rysowania jest widoczny w opublikowanych pracach. Jednak ojciec, który był profesorem anatomii stosowanej na Uniwersytecie w Saragossie, namówił go do studiowania medycyny, co też uczynił, głównie pod kierunkiem ojca. (Później wykonał rysunki do atlasu anatomii, który przygotowywał jego ojciec, ale który nigdy nie został opublikowany.)
W 1873 r. uzyskał licencjat z medycyny w Saragossie i służył, po zdaniu egzaminu konkursowego, jako lekarz wojskowy. Brał udział w ekspedycji na Kubę w latach 1874-75, gdzie zachorował na malarię i gruźlicę. Po powrocie został asystentem w Szkole Anatomii na Wydziale Lekarskim w Saragossie (1875), a następnie, na własną prośbę, dyrektorem Muzeum w Saragossie (1879). W 1877 r. uzyskał stopień doktora medycyny w Madrycie, a w 1883 r. został mianowany profesorem anatomii opisowej i ogólnej w Walencji. W 1887 r. został mianowany profesorem histologii i anatomii patologicznej w Barcelonie, a w 1892 r. objął tę samą katedrę w Madrycie. W latach 1900-1901 został mianowany dyrektorem „Instituto Nacional de Higiene” i „Investigaciones Biológicas”.
W 1880 roku zaczął publikować prace naukowe, z których najważniejsze to: Manual de Histología normal y Técnica micrográfica (Podręcznik histologii normalnej i techniki mikrograficznej), 1889 (wyd. 2, 1893). Streszczenie tego podręcznika, przekształcone z uzupełnieniami, ukazało się pod tytułem Elementos de Histología, etc. (Elements of histology, etc.), 1897; Manual de Anatomía patológica general (Manual of general pathological anatomy), 1890 (3rd ed., 1900). Ponadto mogą być cytowane: Les nouvelles idées sur la fine anatomie des centres nerveux (Nowe idee dotyczące anatomii drobnej ośrodków nerwowych), 1894; Textura del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados (Podręcznik o układzie nerwowym człowieka i kręgowców), 1897-1899; Die Retina der Wirbelthiere (Siatkówka kręgowców), 1894.
Apart from these works Cajal has published more than 100 articles in French and Spanish scientific periodicals, especially on the fine structure of the nervous system and especially of the brain and spinal cord, but including also that of muscles and other tissues, and various subjects in the field of general pathology. Artykuły te są rozproszone w licznych czasopismach hiszpańskich i różnych czasopismach specjalistycznych innych krajów (zwłaszcza francuskich). Niektóre artykuły w języku hiszpańskim Cajala i jego uczniów pojawiają się w Revista Trimestral de Histología normal y patológica (Kwartalny przegląd histologii normalnej i patologicznej) (od 1888), kontynuacja ukazała się pod tytułem Trabajos del Laboratorio de Investigaciones biologicas de la Universidad de Madrid (Komunikaty Laboratorium Badań Biologicznych, Uniwersytet w Madrycie).
Badania Cajala nad strukturą kory mózgowej zostały częściowo zgrupowane i przetłumaczone na język niemiecki przez J. Breslera, 1900-1901.
Cajal jest również autorem Reglas y Consejos sobre Investigacion Cientifica (Reguły i rady dotyczące dochodzenia naukowego), które ukazały się w sześciu wydaniach hiszpańskich i zostały przetłumaczone na język niemiecki (1933).
Wśród wyróżnień zdobytych przez Cajala są następujące: Członek Królewskiej Akademii Nauk w Madrycie (1895); Królewskiej Akademii Medycyny w Madrycie (1897); Hiszpańskiego Towarzystwa Historii Naturalnej i Akademii Nauk w Lizbonie (1897); Członek Honorowy Hiszpańskiej Akademii Medycznej i Chirurgicznej, a także kilku innych towarzystw hiszpańskich.
Uczyniono go również doktorem honoris causa uniwersytetów w Cambridge (1894) i Würzburgu (1896) oraz doktorem filozofii Clark University (Worcester, U.S.A., 1899).
Cajal był członkiem korespondencyjnym kilku towarzystw: Towarzystwa Fizyczno-Medycznego w Würzburgu (1895); Towarzystwo Medyczne w Berlinie (1895); Towarzystwo Nauk Medycznych w Lizbonie (1896); Wiedeńskie Towarzystwo Psychiatrii i Neurologii (1896); Towarzystwo Biologiczne w Paryżu (1887); Narodowa Akademia Medyczna w Limie (1897); Conimbricensis Instituti Societas (Coimbra, 1898); i Członek Honorowy Włoskiego Towarzystwa Psychiatrycznego (1896), jak również Towarzystwa Medycznego w Gandawie (Belgia, 1900). W 1906 r. został wybrany na członka stowarzyszonego Akademii Medycznej w Paryżu, a w 1916 r. został członkiem Szwedzkiej Akademii Nauk. Cajàl otrzymał kilka nagród, na przykład nagrodę Rubio w wysokości 1.000 peset za jego wcześniej wspomniane Elementos de Histología, etc., nagrodę Fauvelle’a w wysokości 1.500 franków Towarzystwa Biologicznego w Paryżu (1896); nagroda moskiewska w wysokości 5.000 franków, ustanowiona przez Kongres Moskiewski (1897) w celu nagradzania prac medycznych, które, opublikowane w ciągu ostatnich trzech lat, położyły największe zasługi dla nauki i ludzkości, została przyznana Ramonowi y Cajàlowi przez Międzynarodowy Kongres Medycyny w Paryżu (1900). W 1905 r. Królewska Akademia Nauk w Berlinie przyznała mu Medal Helmholtza. Dzielił Nagrodę Nobla za 1906 r. z Camillo Golgi za ich pracę nad strukturą układu nerwowego.
Cajal został wezwany do Londynu, aby dać tam, w marcu 1904 r., Croonian Lecture of the Royal Society i do Clark University (Worcester, Mass., U.S.A.) w 1899 r., aby dać tam trzy wykłady na temat struktury ludzkiego mózgu i najnowszych badań na ten temat. W 1952 r. ukazał się tom 651 stron „Na cześć S. Ramóna y Cajala w setną rocznicę jego urodzin 1852 r. przez członków grupy badawczej w dziedzinie neurofizjologii” w Instytucie Caroline (Acta Physiol. Scand., Vol. 29, Suppl. 106).
W 1879 r. Cajal ożenił się z Doñą Silvería Fañanás García. Mieli cztery córki i trzech synów.
Ta autobiografia/biografia została napisana w czasie nagrody i po raz pierwszy opublikowana w serii książek Les Prix Nobel. Została ona później zredagowana i ponownie opublikowana w Wykładach Nobla. Aby zacytować ten dokument, zawsze podaj źródło, jak pokazano powyżej.
W celu uzyskania bardziej aktualnych informacji biograficznych, zobacz: Ramón y Cajal, Santiago, Recollections of My Life. MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1989.
Santiago Ramón y Cajal zmarł w Madrycie 18 października 1934.