1843年12月11日，科赫出生在德國克勞斯特爾的一個小職員家庭，有十二個兄弟姐妹。面對這麼多的孩子，害怕出亂子的父親就採用軍隊的管理模式，他每天回家的第一件事就是讓孩子們排好隊，然後點名。
1862年，19歲的科赫以非常優秀的成績，考入了哥廷跟大學醫學院，當時著名的病理學家與解剖學家亨爾對他進行了精心的指導。他嚴謹的治學態度與傑出的才華，得到了醫學院的認可，在23歲那年，順利地拿到了博士學位。
普法戰爭結束後，身為軍醫的科赫離開了軍隊，來到沃爾斯泰因當外科醫生，當地許多牛染上了一種傳染病，居民們都把攻克這種傳染病的希望寄託在了這個醫學博士的身上，科赫在診室的一個角落裡開始對引起傳染病的病原微生物進行研究。科赫經過對牛血液裡的細菌反覆觀察，發現了引發傳染病的炭疽桿菌，這種細菌能形成存活很長時間的孢子，使做試驗的動物很快患上這種疾病，並繼續傳染給其他鍵康的牛群。他在研究中發現這是一種急性、熱性、敗血性傳染病，特點是血液凝固不良、脾臟腫大，病
畜還會傳染給接觸過它皮毛的人類。通過對炭疽菌的研究，科赫得出了任何一種疾病都是由病原菌引發的結論，這種將疾病與細菌體相結合的觀點，為科赫基本原理的形成奠定了堅實的基礎。
1882年3月，科赫在相林生理學學會上宣佈了他對結核桿菌的研究之後，他又研究出了結核桿菌的傳代培養法， 為研製抗結核藥創造了條件。
科學研究是沒有止境也是不分國界的， 科赫在發現了炭疽桿菌與結核桿菌後又積極地投入了霍亂病的研究， 他率領自己擔任主席的德國霍亂病研究委員會到埃及、印度等地調查研究，經過不懈的努力，使當地的霍亂病得到了控制，受到了人們的歡迎與尊重。
歷史的長河中，人類為征服各種“不治之症”在作著頑強的鬥爭，世界上曾經發生了三次對人類造成極大威脅的鼠疫，每次大流行都奪走了不計其數的生命，肺結核、霍亂、炭疽、昏睡病等也都為人類帶來了巨大而深重的災難。科赫就是征服這種種疾病帶來的災難的最傑出的科學家之一。科赫用一生辛勤的工作，奠定了醫用細菌學的基礎，為人類征服結核、炭疽、霍亂等危害極大的傳染性疾病作出了不可磨滅的貢獻，被人們譽為“瘟疫的剋星”。
科赫定理的確立是人類醫學發展史上的一件大事，利用這些定理和技術，科赫分離出了結核桿菌，並論證了它的致病機理。科赫的研究不僅侷限在自己的祖國，世界各地幾乎哪裡有傳染病，哪裡就有科赫的身影，他用忘我的工作與獻身精神，曾遠赴非洲及印度各地研究霍亂與昏睡病等各種重大的傳染疾病，發現了昏睡病及淋巴鼠疫的傳染方法。科赫的一生是與傳染病作鬥爭的一生、是為保護人類的健康付出了畢生心血的一生。
1910年5月17日，科赫因心肌梗塞在德國巴登逝世，享年67歲。
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