Роден е на 18 септември 1819 година в Париж, Франция, в семейството на издател. Записва се да учи медицина, но много скоро открива, че влечението му е към физичните науки и започва работа в Парижката обсерватория.
През 1850 Фуко измерва скоростта на светлината във въздух и вода, използвайки система от въртящи се огледала. Той е първият учен, който заснема повърхността на Слънцето.

Открива вихровите токове, a с махалото на Фуко доказва през 1851 въртенето на Земята около нейната ос. Пръв изработва главно огледало (рефлектор) от стъкло.

Неговото име носи също и кратер на Луната.