1911年12月11日 生於上海。
1929-1934年 在上海交通大學機械工程系學習，1934年畢業於機械工程系鐵道機械工程專業。
錢學森在交大求學期間與父親合影
1934年 考取清華大學飛機設計專業公費留美。
1934-1935年 到杭州筧橋飛機廠實習，又到南京、南昌空軍飛機修理廠見習，最後到北京參觀清華並拜訪導師王士倬。
1935年8月 錢學森從上海坐美國郵船公司的船離國，同船的留美同學有徐芝綸、夏勤鐸等。到了美國入麻省理工學院航空系。
1936年10月 錢學森轉學到加州理工學院，開始了與馮卡門(von Karman)教授先是師生後是親密合作者的情誼。同年，錢學森參加馬林納領導的火箭研究小組，在馮卡門指導下，與馬林納等一起研究火箭發動機的熱力學問題、探空火箭問題和遠程火箭問題等，並參與了美國早期用可儲存液體推進劑的幾種試驗性火箭，如1945年"女兵下士"探空火箭和後來的"下士"導彈研製工作。
1937年秋 由馬林納介紹，錢學森參加了當時加州理工學院的馬列主義學習小組，也得識該小組的書記、化學物理助理研究員S威因鮑姆(Weinbaum)。
1938年 錢學森與馮卡門合作進行的可壓縮流動邊界層研究，揭示了即使一個運動的熱體與外界冷空氣在某一飛行馬赫數時有相當的溫度差，對物體的冷卻仍逆變爲加熱。這是由於空氣受壓縮，溫度升高和邊界層傳熱率增加的結果。錢學森和馮卡門給出了發生這種逆變的馬赫數計算公式。
1939年6月 完成了在加州理工學院的博士論文工作，論文爲《高速氣動力學問題的研究》等4篇，取得航空和數學博士學位後，任加州理工學院航空系的助理研究員。同年，錢學森發表了關於可壓縮液體二維亞聲速流動的研究結果，馮卡門在1941年發表了關於空氣動力學中壓縮效應的研究成果。他們對翼上的壓縮作用，共同提出了一個更普遍一些的修正，不用擾動很小這一假設，而且基於經過他們所修正的流動方程的另一種線性化，使它能應用於高速流動特別是應用於計算作用在翼型上的諸力。卡門錢學森方法能給出某一速度範圍內的滿意結果。
1940年 由於王助的推薦，錢學森成爲成都航空研究所的通信研究員，寫了一篇題爲《高速氣流突變之測定》的專論，刊登在該所報告第二號。從1940開始，錢學森與馮卡門合作，對飛機金屬薄殼結構非線性屈曲理論的研究取得了一系列成果，包括外部壓力所產生的球殼的屈曲，結構的曲率對於屈曲特性的影響，受軸向壓縮的柱面薄殼的屈曲，有側向非線性支撐的柱子的屈曲，以及曲度對薄殼屈曲載荷的影響等。
1941年 從加拿大來了幾位庚子賠款的留學生：郭永懷、林家翹、傅承義，1942年又來了錢偉長，錢學森和他們相處的比較密切，常常在一起討論各種問題。
1942年 錢學森的研究工作已有了成績，並教了一些學生，同時由於美國戰時軍事科學研究的需要，暫時放鬆了對外國人的限制，他得以參加機密性工作。同年，美國軍方委託加州理工學院舉行噴氣技術訓練班，錢學森是教員之一。
1944年 美國陸軍得知德國研製V-2火箭的情報，遂委託馮卡門教授領導，馬林納爲副，大力研究遠程火箭。美國原始型的"下士"式導彈的設計，錢學森負責理論組，把林家翹、錢偉長也請來，進行彈道分析、燃燒室熱傳導、燃燒理論研究等工作。同時，錢學森還當了航空噴氣公司(Aerojet Company)的技術顧問。
1945年 當馮卡門被空軍聘爲科學諮詢團團長的時候，他提名錢學森爲團員。同年5月，第二次世界大戰結束前夕，錢學森隨科學諮詢團去歐洲，考察英、德、法等國的航空研究，特別是法西斯德國的火箭技術發展情況，這時加州理工學院提升他爲副教授。這一時期，他取得了在近代力學和噴氣推進的科學研究方面的寶貴經驗，成爲當時有名望的優秀科學家。
1946年暑期 馮卡門教授因與加州理工學院當局有分歧而辭職，作爲馮卡門的學生，錢學森也離開加州理工學院，再到麻省理工學院任副教授，專教空氣動力學專業的研究生。同年開始將稀薄氣體的物理、化學和力學特性結合起來研究，這是先驅性的工作。同年與郭永懷合作，完成重要論文"二維可壓縮亞、超聲速混合流和上臨界馬赫數"，最早在跨聲速流動問題中引入上下臨界馬赫數的概念。
1947年初 36歲的錢學森進入了麻省理工學院年輕的正教授行列。 同年夏季，錢學森向麻省理工學院當局請假回國探親，9月中和蔣英結婚。
1947年錢學森和蔣英在上海的結婚照
1948年 祖國解放事業勝利在望，錢學森開始準備回國，爲此，他要求退出美國空軍科學諮詢團。
1949年5月20日 錢學森收到美國芝加哥大學金屬研究所副教授研究員、 留美中國科學工作者協會美中區負責人葛庭燧寫來的信， 同時轉來1949年5月14日曹日昌教授寫給錢學森的信、錢學森更加緊了回祖國的準備。
1949年秋 錢學森從麻省理工學院回到加州理工學院就任噴氣推進技術教授。
1950年7月 美國政府決定取消錢學森參加機密研究的資格，理由是他與威因鮑姆有朋友關係，並指控錢學森是美國共產黨員，非法入境。錢學森這時立即決定以探親爲名回國，準備一去不返，但當他一家將要出發時，錢學森被拘留起來，兩星期後雖經同事保釋出來，但繼續受到移民局的限制和聯邦調查局特務的監視，被滯留5年之久。
1953 年 在美國政府迫害錢學森的幾年中，除了教書和做研究工作外，仍未放棄學術研究。當年，他正式提出物理力學概念，主張從物質的微觀規律確定其宏觀力學特徵，並開拓了高溫高壓的新領域。
1954年 具有開創性的研究成果《工程控制論》一書在美國出版。
1955年 當年6月的一天，錢學森夫婦擺脫特務監視，在一封寫在一張小香菸紙上寄給在比利時親戚的家書中，夾帶了給陳叔通先生的信，請求祖國幫助他早日回國。8月1日，中美大使級會談在日內瓦開始，王炳南大使以錢學森這封信爲依據，迫使美國政府不得不允許錢學森離美回國。10月8日，錢學森一家到達香港，同日過國境，回到了祖國，受到黨和政府的熱烈歡迎和無微不至的照顧。11月，錢學森和錢偉長合作籌建中國科學院力學研究所。12月27日，萬毅根據彭德懷元帥的指示，詳細地聽取了錢學森關於如何發展我國火箭技術的意見。
1956年1月5日力學所成立，錢學森任第一任所長。2月17日，在周總理的鼓勵下，錢學森給國務院寫了關於《建立我國國防航空工業的意見書》。4月13日，國務院成立了以聶榮臻元帥爲主任的航空工業委員會，錢學森被任命爲委員。同年春，國家制定了《1956年至1967年科學技術發展遠景規劃綱要》，確定了57項國家重要科學技術任務。由錢學森主持，在王弼、沈元、任新民等的合作下完成了第37項《噴氣和火箭技術的建立》的規劃。5月10日，聶榮臻元帥提出《關於建立我國導彈研究工作的初步意見》，並且建議，在航空工業委員會下設立導彈管理局，錢學森任總工程師，建立導彈研究院，錢學森任院長。10月8日，恰好在錢學森迴歸祖國一週年的日子， 聶榮臻元帥親自主持五院成立儀式，這一天也是對新中國156名大學畢業生進行導彈專業教育訓練班的開課紀念日，錢學森主講《導彈概論》。
1957年 在錢學森倡議下，中國力學學會成立，錢學森被一致推舉爲第一任理事長。2月18日，周總理簽署命令，任命錢學森爲國防部第五研究院第一任院長。11月16日，周總理任命錢學森兼任國防部第五研究院一分院院長。同年，錢學森所著《工程控制論》獲中國科學院自然科學獎一等獎，並被補選爲中國科學院學部委員。這一年6月，中國自動化學會籌備委員會在北京成立，錢學森任主任委員。同年9月，國際自控聯成立大會推舉錢學森爲第一屆IFAC理事會常務理事。
1958年5月29日 聶榮臻元帥同黃克誠、錢學森一起部署了我國第一枚近程導彈的製造工作。同年，中國科學院成立了以錢學森爲組長，趙九章、衛一清爲副組長的領導小組，負責籌建人造衛星、運載火箭以及衛星探測儀器和空間物理的設計、研究機構。同年，錢學森任中國科學技術大學近代力學系主任。
1959年 經杜潤生、楊剛毅介紹，錢學森加入了中國共產黨。
1960年11月15日 在聶榮臻元帥現場親自指導下，以張愛萍將軍爲主任，孫繼先、錢學森、王諍爲副主任的試驗委員會，在我國酒泉發射場成功地組織了我國製造的第一枚近程導彈的飛行試驗。
1961年 他編著的《物理力學講義》正式出版。6月，在中國科學院舉辦的星際航行第一次座談會上錢學森發表了題爲《今天蘇聯及美國星際航行火箭動力及其展望》的講演。在中國自動化學會成立大會上，全體代表一致推舉錢學森爲首任理事長。
1963年 中國科學院成立由竺可楨、裴麗生、錢學森、趙九章領導的星際航行委員會。
1964年6月29日 我國自行設計的中近程導彈進行飛行試驗獲得成功。
1965年1月8日 錢學森正式向國家提出報告，建議早日製訂我國人造衛星的研究計劃，並列入國家任務。在以後的歲月中，錢學森爲解決人造衛星研製中的許多關鍵技術問題貢獻了智慧。同年，錢學森任第七工業部副部長。
1966年10月27日 錢學森協助聶榮臻元帥，在酒泉發射場直接領導了用中近程導彈運載原子彈的“兩彈結合”飛行實驗，獲得圓滿成功。
1968年 錢學森兼任中國空間研究院第一任院長。
1970年 錢學森任國防科學技術委員會副主任。4月24日，重量爲173kg的我國第一顆人造衛星發射成功。錢學森和發射基地的領導人在現場發表了熱情洋溢的講話。“五一”國際勞動節晚上，毛澤東主席、周恩來總理在天安門城樓上接見了錢學森、任新民等參加第一顆衛星工程研製的代表。
1978年 9月27日錢學森發表的《組織管理的技術--系統工程》論文，對運籌學、系統工程和系統分析科學活動在中國的繁榮，產生了十分積極的影響。
1979年 錢學森榮獲加州理工學院“傑出校友獎”。
1982年 錢學森任國防科學技術工業委員會科學技術委員會副主任。錢學森是中國共產黨第九、第十、第十一、第十二屆全國代表大會代表和中央委員會候補委員。錢學森等著的《論系統工程》於11月出版。
1985年 錢學森因對我國戰略導彈技術的貢獻，作爲第一獲獎人和屠守鍔、姚桐斌、郝復儉、樑思禮、莊逢甘、李緒鄂等獲全國科技進步特等獎。
1986年4月11日 中國人民政治協商會議六屆四次全國委員會增選錢學森爲副主席。兩個月後，中國科協第二次全國代表大會在1986年6月27日一致選舉錢學森爲中國科協主席。
1989年6月29日 在美國紐約召開的1989年國際技術與技術交流大會授予錢學森“威拉德WF小羅克韋爾(Rockwell，Jr.)獎章”和“世界級科學與工程名人”、“國際理工研究所名譽成員”的稱號，表彰他對火箭導彈技術、航天技術和系統工程理論作出的重大開拓性貢獻。
1991年10月16日 國務院、中央軍委授予他“國家傑出貢獻科學家”榮譽稱號和一級英雄模範獎章。同年任中國科協名譽主席。
1999年9月18日 中共中央、國務院、中央軍委授予他“兩彈一星”功勳獎章。
2000年 《錢學森手稿(1938~1955)》出版。
2001年 獲霍英東獎金委員會頒發的第二屆“霍英東傑出獎”(中國地區)。
經國際小行星中心和國際小行星命名委員會審議批准，將中國科學院紫金山天文臺發現的國際編號爲3763號小行星，正式命名爲“錢學森星”。
《論宏觀建築與微觀建築》出版。
《第六次產業革命通信集》出版。
《創建系統學》出版。
2009年10月30日北京逝世，享年98歲。
