1818-ban végzett az École Polytechnique-en. 1820-tól 10 évet Oroszországban töltött. Szentpéterváron alkalmazott matematikát tanítottak és az orosz utak és hidak fejlesztési konstrukciós munkát vezette. Ezt követően került vissza Franciaországba, a vasútépítés mérnöki problémáival foglalkozott. 1836-ban gőzmozdony tervezési specialistaként ment Angliába. Stephenson közelébe került. Később fém hidak tervezésével foglalkozott. 1844-ben professzorrá nevezték ki az École des Ponts et Chaussées-en. 1848-ban a Párizsi Tudományos Akadémia tagja lett. Clapeyron fogalmazta meg Carnot analitikus hő elméletét 1834-ben. Carnot munkája gyakorlatilag ismeretlen volt Clapeyron dolgozata előtt, amelyben a Carnot-ciklus matematikai kifejtést nyert. Róla nevezték el a Clapeyron összefüggést. Neve ott van a hetvenkét francia tudós között az Eiffel-tornyon.