경북대학교 전자공학과를 졸업하고, 미국 텍사스 A&M대학교에서 석사학위와 박사학위를 받았다. 이후 한국전자통신연구원(ETRI)에 30년간 재직하면서 반도체 레이저, 반도체 통신소자를 연구했다. 자연과학의 세계관을 통합적으로 이해하고 싶다는 열망으로 방대한 양의 자연과학서를 섭렵하면서 삶의 근원을 캐는 공부에 매진했고, 이를 바탕으로 강연과 집필을 이어가며 큰 반향을 일으키고 있다.

2008년 출간한 《뇌, 생각의 출현》은 주요 중앙일간지와 인터넷 서점에서 ‘올해의 책’에 선정되었고, 2013년에는 《그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것》으로 한국과학기술도서상 저술상을 받았다. 2017년에는 10년간의 뇌과학 강의를 집대성해 《박문호 박사의 뇌과학 공부》를 출간하면서 뇌과학 3부작을 완결했다. 2019년 출간한 《생명은 어떻게 탄생하는가》는 236컷의 이미지를 통해 생명 현상의 신비를 파헤치고, 통합과학을 향한 한 걸음을 내디뎠다. 2015년 미래창조과학부와 한국과학창의재단이 수여하는 대한민국과학문화상을 수상했다.

과학의 대중화가 아닌 ‘대중의 과학화’를 모토로 시민학습모임인 ‘(사)박문호의 자연과학 세상’(www.mhpark.co.kr)을 꾸려 15년 가까이 이끌어오고 있다. 현재 1만 명이 넘는 회원들이 강의와 공부 모임, 탐사 활동에 참여하고 있다. 특히 매주 4시간씩 8~12주에 걸쳐 진행하는 ‘특별한 뇌과학’, ‘137억 년 우주의 진화’ 특강에는 다양한 직종과 연령대의 회원들이 찾아와 현재 14년째 코스가 진행되고 있다. 공부 모임 회원들과 몽골 고비사막, 하와이 마우나케아산, 서호주, 뉴질랜드, 칠레 아타카마사막 등지를 21차례 탐사하고, 그 내용을 책으로 엮어내기도 했다. 그중 지질 생명 탐사는 EBS 〈세계테마기행〉에 방송되었다.