Er wurde als Sohn von Joachim Descartes, einem Magistraten des Parlaments der Bretagne, und Jeanne Brochard in der französischen Provinz geboren. Seine Mutter starb kurz darauf, und Verwandte halfen, ihn inmitten der Politik des Königreichs Frankreich großzuziehen.

Er begann sein Studium am Jesuitenkolleg von La Flèche, einer führenden Schule, die von Heinrich IV. gegründet worden war. Dort lernte er klassische Literatur, Logik und scholastische Philosophie, begegnete aber auch neuen mathematischen Methoden, die die frühe neuzeitliche Wissenschaft prägten.

Nach dem Abschluss des Lehrplans von La Flèche wurde er mit überlieferten Autoritäten unzufrieden und suchte Gewissheit in der Mathematik. Später erinnerte er sich daran, dass klare Beweise ein Modell für Wissen boten, das sich grundlegend von streitsüchtigen scholastischen Debatten unterschied.

Er erhielt einen juristischen Abschluss an der Universität Poitiers und bereitete sich damit auf eine konventionelle Laufbahn im öffentlichen Dienst vor. Die Ausbildung brachte ihn mit juristischer Argumentation und Rhetorik in Kontakt, Fähigkeiten, die er später für philosophische Beweisführungen nutzbar machte.

In der Niederländischen Republik diente er in den mit Moritz von Nassau verbundenen Truppen in einer politisch angespannten europäischen Epoche. In Breda begegnete er Isaac Beeckman, der seine mathematische Physik förderte und zu einem entscheidenden frühen Mentor wurde.

Während einer Reise mit katholischen Truppen im Heiligen Römischen Reich verbrachte er einen Winter in Deutschland und berichtete von drei lebhaften Träumen. Er deutete sie als Aufforderung, Wissen durch eine strenge Methode zu vereinen, die sein späteres Programm leitete.

Er setzte seine Reisen durch Europa fort und beobachtete Politik, Sitten und das intellektuelle Leben jenseits französischer Schulen. Diese Erfahrungen bestärkten ihn darin, dass Traditionen stark variieren, und festigten seinen Entschluss, universelle Prinzipien allein durch die Vernunft zu suchen.

Zurück in Paris knüpfte er Kontakt zu dem Minimiten Marin Mersenne, einem zentralen Knotenpunkt der wissenschaftlichen Korrespondenz Europas. Über dieses Netzwerk diskutierte er Mathematik und Naturphilosophie mit Denkern, die die Wissenschaftliche Revolution prägen sollten.

Auf der Suche nach Ruhe und Unabhängigkeit entschied er sich, die Pariser Gesellschaft zu verlassen und sich auf grundlegende Arbeiten zu konzentrieren. Er wollte Streitgespräche durch Methode ersetzen und ein System aufbauen, das Metaphysik, Physik und Mathematik umfasste.

Er ließ sich in der Niederländischen Republik nieder, angezogen von relativer religiöser Toleranz und einer lebendigen Verlagswirtschaft. Von verschiedenen niederländischen Städten aus verfasste er bedeutende Werke und steuerte Kontroversen sorgfältig in einer Zeit kirchlicher und staatlicher Kontrolle.

Er erfuhr, dass Galileo Galilei von römischen Autoritäten wegen des Heliozentrismus verurteilt worden war, ein Warnsignal für Naturphilosophen. Aus Angst vor ähnlicher Gefahr entschied er sich, seine Physikschrift „Le Monde“ nicht zu veröffentlichen, und änderte stattdessen seine Strategie.

Er veröffentlichte die „Abhandlung über die Methode“ auf Französisch in Leiden, zusammen mit „Dioptrik“, „Meteorologie“ und „Geometrie“. Das Werk stellte methodischen Zweifel vor und führte die analytische Geometrie ein, indem es Algebra und Geometrie in einer neuen mathematischen Sprache verband.

Er gab die „Meditationen“ mit formellen Einwänden und Antworten heraus und trat mit Kritikern wie Antoine Arnauld und Thomas Hobbes in Dialog. Der Text argumentierte für das Cogito, die Existenz Gottes und die Unterscheidung von Geist und Körper und gestaltete die moderne Metaphysik neu.

Er veröffentlichte die „Prinzipien der Philosophie“ mit dem Ziel, seine Metaphysik und Naturphilosophie in geordneten Sätzen darzustellen. Das Buch beschrieb eine Wirbelkosmologie und mechanistische Erklärungen und beeinflusste Debatten an Universitäten und in wissenschaftlichen Kreisen.

Prinzessin Elisabeth drängte ihn zur Frage, wie ein immaterieller Geist einen physischen Körper bewegen könne, und legte so Spannungen im Dualismus offen. Ihre Briefe wurden zu einem wegweisenden Austausch über Emotion, Ethik und Kausalität und zwangen ihn, seine Psychologie zu präzisieren.

Auf Einladung Königin Christinas reiste er nach Stockholm, um Philosophie zu lehren und ihre intellektuellen Vorhaben zu beraten. Der anspruchsvolle Tagesplan verlangte Unterricht vor Tagesanbruch in kaltem Klima, eine schwierige Umstellung nach Jahren geregelter niederländischer Routinen.

Er starb, nachdem er in Stockholm erkrankt war, weithin als Lungenentzündung berichtet, inmitten des harten Winters und des frühen Unterrichts. Sein Tod wurde rasch Teil der Erzählung seines Schwedenaufenthalts, und später bemühte sich Frankreich um seine Gebeine zur Umbettung.