Johann Bernoulli fia, Nicolaus II Bernoulli és Johann II Bernoulli fivére. Apja ösztönzésére először üzleti, majd filozófiai és orvosi tanulmányokat folytatott, de apjától matematikát tanult. 1720-ban szerzett Baselban orvosi diplomát. Miután sikertelenül pályázott egyetemi katedrákra Baselban, bátyjával, Nicolaus II-vel együtt elfogadta a szentpétervári akadémia professzori meghívását. 1734-ben térhetett vissza Baselba, ahol először növénytant és fiziológiát oktatott, majd 1750-ben elnyerte a fizikai tanszék vezetését. Rendkívül sokoldalú volt. Legfontosabb eredménye az 1738-ban megjelent Hidrodinamika című könyvében szereplő, a stacionárius áramlásra vonatkozó Bernoulli-egyenlet. Sok, a hajózásban felmerülő gyakorlati problémát oldott meg. Számottevőek a matematikában elért eredményei, melyeket részben Leonhard Eulerrel közösen ért el, az algebra, a végtelen sorok elmélete, a differenciál- és integrálszámítás és a valószínűségszámítás területén.