하버드 대학교에서 물리학을 전공하고, 1943년에 같은 대학교를 최우등으로 졸업했다. 이후 캘리포니아 버클리 대학교의 사학과, 프린스턴 대학교의 과학사 및 과학철학과 교수를 거쳐 MIT의 로런스 S. 록펠러 철학 교수로 재직했다. 그의 저서로는 『과학혁명의 구조(The Structure of Scientific Revolutions)』 이외에 『본질적 긴장(The Essential Tension)』, 『흑체 이론과 양자 불연속(Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity, 1894?1912)』, 『코페르니쿠스 혁명(The Copernican Revolution)』, 『구조 이후의 길(The Road since Structure)』 등이 있다. 쿤의 책에 대한 서평이나 논문은 수백 편에 이르며, 『과학혁명의 구조』는 20세기 동안 가장 많이 인용된 학술서로 꼽힌다. 그는 과학사와 과학철학 분야를 넘어서 세상에 대한 우리의 이해를 바꾸었고, 20세기 후반의 현대 사상사에 가장 큰 영향을 미친 학자들 가운데 한 사람이 되었다. 쿤은 1996년 6월에 타계했다.