Science et Vie a été lancé en avril 1913 sous le nom de La Science et la Vie par Jean Dupuy, ancien ministre, député et directeur du quotidien Le Petit Parisien. Son objectif était alors de mettre à portée du grand public les découvertes scientifiques de l'époque. Les articles, auxquels participent quelques personnalités scientifiques, sont rédigés dans un style simple, abondamment illustrés, et abordent plusieurs sujets (électricité, physique, médecine, astronomie, etc.).

Le magazine, imprimé en noir et blanc, connaît rapidement un grand succès, atteignant cent mille exemplaires. Certains numéros doivent même être réédités pour faire face à la demande. La rédaction publie alors une annonce pour inciter des scientifiques à collaborer à La Science et la Vie, qui compte déjà cinq mille abonnés. À l'aube de la Première Guerre mondiale, son tirage passe à cent cinquante mille exemplaires.

Victime des restrictions en période de guerre, le magazine doit s'interrompre quelque temps en 1914, puis en juillet 1940 et en août 1944. C'est à partir de février 1943 qu'il prendra son titre actuel, Science et Vie. Son millième numéro est paru le 1er janvier 2001.

Édité à l'origine par le groupe Excelsior Publications, Science et Vie a fait partie des titres rachetés par le groupe britannique Emap Plc en 2003. Depuis septembre 2006, le magazine est édité par le groupe Mondadori France. Son slogan est ainsi formulé : « Les questions de la Vie, les réponses de la Science ».

Le titre a donné lieu à divers déclinaisons, dont Les Cahiers de Science et Vie, Science et Vie Junior, qui est dédié aux adolescents (13-19 ans) et Science et Vie Découvertes pour les plus jeunes (8-12