他出生于俄罗斯帝国时期的莫斯科，在工业迅速变化与政治动荡中成长。家庭支持与良好教育激发了他对植物与实用农业的早期兴趣。

他在莫斯科农业学院开始系统学习，研修植物学、农学与植物病理学。学院让他接触到田野研究，也直面俄罗斯作物歉收这一迫切问题。

他与俄罗斯农学家与植物病理学家合作，研究作物如何抵抗真菌病害与虫害。这些研究促使他转向遗传学，寻求植物抗性的遗传机制解释。

他前往多家顶尖实验室学习现代遗传学与植物科学，并参与与威廉·贝特森相关的研究工作。这段经历强化了他对孟德尔方法与严格实验的信念。

在第一次世界大战期间，他在波斯开展田野工作，研究严酷环境中的作物多样性与抗病性。他采集的种子与观察记录，后来塑造了他关于遗传与地理分布关系的思考。

二月革命与十月革命颠覆了俄罗斯的制度体系，但他仍在短缺与不确定中坚持研究与教学。他主张科学育种与种子多样性对养活脆弱的国家至关重要。

他担任重要学术职务，组织育种与病理研究以提升粮食产量。这些工作把遗传学与实际农业紧密相连，契合战后恢复与粮食安全目标。

他提出近缘物种在遗传变异上呈现平行系列，使育种者能够在不同作物间预测可用性状。这一概念成为比较遗传学与选择育种的有力组织原则。

他推动植物研究机构转型为协调一致的全球作物多样性采集与保存中心。在列宁格勒，系统化的种子储藏与编目为世界一流基因库奠定基础。

他综合远征数据，提出农业起源于少数具有极高多样性的地理区域。这一框架为后续采集、保护与育种指明热点地区，例如安第斯与埃塞俄比亚等。

他与团队在地中海农业景观与研究站点采集小麦、豆类与果树品种。这些样本充实了苏联育种计划，也支持他按区域绘制作物多样性分布图。

在集体化重塑农业之际，他强调抗逆品种与遗传多样性比口号更重要。他指挥采集任务，在地方品种因快速政策变化而消失前尽力保存种子。

当特罗菲姆·李森科凭借反遗传学观点获得政治支持时，他仍捍卫孟德尔遗传学与实验育种。随着意识形态开始裁定何为“真理”，科学争论愈发危险。

在瓦维洛夫研究所，他统筹研究人员、种子保存与全苏范围的育种合作。研究所成为作物遗传学的国际枢纽，尽管大清洗的阴影威胁着独立科学家。

随着学术界逮捕蔓延，他的国际联系与对遗传学的坚持引发审视。盟友从研究机构中消失，要求他背书李森科主张的压力不断加大，尽管证据相互矛盾。

他在田野工作中被捕，并被指控破坏与间谍活动，这是斯大林安全运动中常见的罪名。审讯与监禁使他远离科学，而李森科主义政策进一步收紧对生物学的控制。

在纳粹围困期间，他在研究所的同事守护数以千计的种子资源，哪怕饥饿至极也拒绝食用可食用的收藏品。他们的牺牲确保了他所汇聚的不可替代遗传多样性得以延续。

他在苏联拘押中因长期监禁而去世，营养不良与恶劣条件使他日渐衰弱。他的科学愿景通过种质收藏与理论延续，并在后来塑造了全球保护与植物育种。