러시아 북부의 홀모고리 근처 데니소프카 마을에서 어부이자 상인이었던 바실리 도로페예비치 로모노소프의 아들로 태어났다. 백해의 거친 환경과 항해 노동은 그에게 강인함을 길러 주었고, 신분을 넘어서는 책에 대한 갈망을 키웠다.

십 대 시절 그는 북부 교구들에서 돌던 교회 문헌, 문법서, 산술서를 찾아 읽었다. 제한된 교육 환경은 그를 독학으로 몰아갔고, 모스크바와 상트페테르부르크에서의 학문적 삶을 꿈꾸기 시작했다.

그는 수백 킬로미터를 이동해 모스크바로 향했으며, 종종 상인 대상에 합류해 도시로 들어갔다고 전해진다. 돈도 후원자도 거의 없는 상황에서 그는 사회적 장벽을 뚫고 고등 교육에 들어가기 위해 오직 끈기만으로 버텼다.

그는 모스크바의 주요 교육 기관인 슬라브-그리스-라틴 아카데미에 들어가 성직 및 학술 교육을 받았다. 언어와 수사학에서 두각을 나타내며 빠르게 과정을 밟았고, 배제당하지 않기 위해 자신의 미천한 출신을 숨기기도 했다.

우수한 학생으로 인정받은 그는 상트페테르부르크 과학 아카데미의 교육 체계로 편입되어 러시아 출신 학자를 양성하려는 흐름 속에 들어갔다. 이 이동은 제국의 근대화를 이끄는 최고 수준의 실험실과 도서관에 그를 연결해 주었다.

아카데미는 그를 마르부르크 대학교로 보내 계몽주의 합리론의 대표 인물인 크리스티안 볼프에게서 배울 기회를 마련했다. 유럽의 과학과 학문 문화를 깊이 경험하는 동시에, 해외 유학생들에게 흔한 빚과 규율 문제도 겪었다.

그는 국가 산업과 권력에 필요했던 광업과 야금 관련 교육을 이어 갔다. 실용 화학, 광석 처리, 측정 기기 사용에 대한 경험은 훗날 화학을 측정 중심의 과학으로 만들려는 그의 주장에 힘을 실어 주었다.

제국 러시아로 돌아온 그는 외국인 교수들과 성장하는 러시아 출신 학자들 사이의 긴장 속에서 다시 상트페테르부르크 과학 아카데미에 합류했다. 연구, 번역, 교육을 수행하는 한편, 아카데미가 자국 과학 지도력을 길러야 한다고 주장했다.

그는 화학 교수로서 연구 우선순위와 교육 방향을 정할 권한을 얻었다. 그의 프로그램은 실험, 기구, 정량적 추론을 중시했으며, 이후의 물리화학과 실험실 교육의 발전을 앞서 예고했다.

그는 아카데미와 연계된 화학 실험실을 건설하고 장비를 갖추기 위한 자원을 확보해 러시아의 실험 역량을 크게 확장했다. 이 실험실은 유리 제조, 안료, 물질 변환을 체계적 관찰과 반복 가능한 절차로 연구하는 기반이 되었다.

그는 자연 철학과 언어·시 개혁을 결합한 저술을 내며 러시아어가 과학과 고급 문학 모두에 충분히 쓰일 수 있다고 주장했다. 그의 송시와 수사학 저작은 계몽주의 이상과 제국적 정체성에 맞춘 새로운 문체를 확산시켰다.

그는 이반 슈발로프와 함께 귀족 중심의 기존 통로를 넘어 더 넓은 러시아 대중을 교육할 대학 설립을 추진했다. 훗날 모스크바 국립 대학교로 알려진 이 기관은 국가의 힘이 널리 퍼진 학문에 달려 있다는 그의 신념을 구현했다.

가열, 반응, 입자 운동에 관한 실험적 추론을 통해 그는 변환 과정에서도 물질이 보존되며 열은 미시적 수준의 운동과 관련된다고 주장했다. 이러한 관점은 느슨한 연금술적 설명에 도전했고 러시아 과학을 측정 중심으로 이끌었다.

그는 주요 행정 책임을 맡아 교육 과정, 출판, 젊은 학자 양성을 이끌었다. 운영과 자원을 둘러싼 갈등 속에서 그는 러시아어 학술 활동과 국내에서 훈련된 과학자에 대한 더 강한 지원을 요구했다.

그는 금성의 일면통과가 일어난 해에 행성 가장자리의 희미한 호와 번짐을 보고 이를 대기의 증거로 해석했다. 이 관측은 정밀한 광학 작업과 대담한 추론을 결합한 사례로, 그의 가장 유명한 천문학적 공헌 가운데 하나가 되었다.

그는 색유리와 모자이크 제작에 과학적 방법을 도입해 실험실 지식을 러시아의 예술적 성취와 결합하려 했다. 이러한 사업은 국가적 위신을 높였고, 화학이 제조·장식·내구 재료에 기여할 수 있음을 보여 주었다.

그는 화학, 물리학, 언어 개혁, 제도 구축에 걸친 강도 높은 활동을 이어 오다 상트페테르부르크에서 세상을 떠났다. 그의 유산은 아카데미의 과학 문화와 그가 설립에 힘을 보탠 대학 제도를 통해 러시아 지성사의 미래에 오래 남았다.