24 Ekim 1924 tarihinde Bitlis’te doğmuştur. İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Şarkiyat Enstitüsü’nde İslami Bilimler ve Oryantalistik alanında öncü bir yere sahip olan Alman oryantalist Hellmut Ritter’in yanında öğrenim görmüştür. Ritter’in, modern bilimin oluşumunda özellikle 9. ve 13. yüzyıllar arasındaki Endülüs ve Abbasi devletlerindeki bilim adamlarının da önemli katkıları olduğunu vurgulaması üzerine bu alana yönelmiştir. 1950’de Arap Dili ve Edebiyatı Bölümü’nde Buhari’nin Kaynakları adlı doktora tezini tamamlamıştır. Bu teziyle o, hadis kaynağı olarak İslam kültüründe önemli bir yere sahip olan Buhari’nin bir araya getirmiş olduğu hadislerde bilinegeldiğinin aksine sözlü kaynaklara değil İslam’ın erken dönemine, hatta 7. yüzyıla kadar geri giden yazılı kaynaklara dayandığı tezini ortaya atmıştır. Bu tez Avrupa merkezli oryantalist çevrelerde hala tartışılmaktadır. 1954 yılında İslam Araştırmaları Enstitüsü’nde doçent olmuştur. Burada Zeki Velidi Togan ile çalışmıştır. 27 Mayıs 1960 askeri darbesi sırasında üniversiteden uzaklaştırılan ve 147’likler diye bilinen akademisyenler arasında yer almaktaydı. Bir valizle gitmek zorunda kaldığı yurt dışında, aynı alanda çalışan oryantalistlerin kıskançlıkları ile karşı karşıya kaldığını ancak yaşadığı zorluklar karşısında asla pes etmediğini ifade etmiştir. Ayrıca bu dönemde yaşadığı zorluklarla nasıl mücadele ettiğini şu sözlerle açıklamıştır: “Ben şuna inanmıştım artık. Tüm musibetler karşısında sadece Allah’a inanacaksın, başka hiçbir şeye değil.” 1961 yılında Almanya’ya giden Fuat Sezgin, Frankfurt’taki Johann Wolfgang Goethe Üniversitesi’nde önce misafir doçent olarak dersler vermiştir. 1965 yılında profesör olmuştur. Oradaki bilimsel çalışmalarının ağırlık noktası Arap-İslam kültür çevresinde tabii bilimler tarihi alanı olmuştur ve bu alanda 1965 yılında habilitasyon çalışmasını yapmıştır. Henüz İstanbul’da iken başladığı 7./14. yüzyıldan itibaren gelişen Arap-İslam edebiyatı tarihi çalışmasına (Geschichte des arabischen Schrifttums) Almanya’da da devam ederek, oryantalistik çalışmaları için kaynak eser haline gelmiş ve hala aşılamamış 13 ciltlik eserinin ilk cildini 1967, son cildini ise 2000 yılında yayınlamıştır. Geschichte des arabischen Schrifttums İslam’ın ilk döneminde uğraşılmış, dini ve tarihi edebiyattan coğrafya ve haritacılığa kadar bütün ana ve yan bilim dallarını konu edinmektedir. Prof. Sezgin, Suudi Arabistan Kral Faysal Vakfı’nın İslami Bilimler Ödülü’nü 1978 yılında ilk alan kişidir. Bu ve başka desteklerle Sezgin, 1982 yılında J. W. Goethe Üniversitesi’ne bağlı Arap-İslam Bilimleri Tarihi Enstitüsü’nü ve 1983’te de buranın müzesini kurarak, direktörlüğünü üstlenmiştir. Enstitüye bağlı olarak kurduğu müzede Sezgin, İslam kültür çevresinde Müslüman bilginler tarafından yapılmış aletlerin ve bilimsel araç ve gereçlerin yazılı kaynaklara dayanarak yaptırdığı numunelerini sergilemektedir. Müzede bulunan objeleri tanıtmak ve İslam kültür çevresindeki bilimsel gelişmeyi göstermek için hazırladığı Wissenschaft und Technik im Islam isimli kataloğu 2003 yılında yayınlamıştır. Fransızcası da yayınlanmış olan bu kataloğun Arapça, İngilizce ve Türkçesi de yayınlanmak üzeredir. Fuat Sezgin, Süryanice, İbranice, Latince, Arapça ve Almanca dahil 27 dili çok iyi derecede bilmekteydi. Arap-İslam Bilimleri Enstitüsü için hazırladığı bilimsel araç ve gereçlerin benzerlerini yaptırarak, 25 Mayıs 2008 tarihinde Kültür ve Turizm Bakanlığı’na bağlı İstanbul İslam, Bilim ve Teknoloji Müzesi’nin açılmasında öncü rol oynamıştır. Prof. Dr. Fuat Sezgin, meslektaşı Dr. Ursula Sezgin ile evli idi. Kızları Hilal Sezgin, Almanya’da yaşayan bir gazeteci ve yazardır. Fuat Sezgin, 30 Haziran 2018’de sağlık sorunları nedeniyle tedavi gördüğü İstanbul’da 93 yaşında vefat etmiştir. Cenazesi Fatih Camii’nde düzenlen cenaze namazının ardından Gülhane Parkı içerisindeki İslam Bilim ve Teknoloji Tarihi Müzesi’nin önünde ayrılan kısma defnedilmiştir.