물리학을 전공하던 학부생 시절 물리 공부는 안 하고 마르크스, J. D. 버날, T. S. 쿤의 저서를 잡다하게 읽다가 과학사를 시작했다. 과학의 역사 자체에 흥미가 있었다기보다는, 과학의 역사를 공부함으로써 어떻게 더 괜찮은 사회를 만들 수 있는가라는 문제와 왜 자연은 수학을 통해 이해되는가라는 문제에 대한 답을 얻으려 했다. 돌이켜보면 첫 번째 문제는 정책의 문제고 두 번째는 철학의 문제인데, 정작 정책과 철학은 입문하지도 못했다. 그 뒤로 흥미로운 문제를 좇아 공부하다 보니 관심의 초점이 과학사에서 기술사로, 과학기술사에서 Science, Technology and Society(STS1)로, STS1에서 Science and Technology Studies(STS2)로 바뀌었다. 이 과정에서 인간 이후의 포스트휴먼과 휴머니즘 이후의 포스트휴머니즘에 매력을 느끼고 포스트휴먼 시대를 연구하고 있다.

서울대학교 과학학과 교수. 서울대학교 물리학과를 졸업하고 동 대학원 과학사 및 과학철학 협동과정에서 석사·박사학위를 받았다. 캐나다 토론토대학교에서 조교수를 거쳐 종신교수가 되었고, 이후 서울대학교 생명과학부 교수로 재직하며 과학사 및 과학철학 협동과정에서 강의와 연구를 수행했다. 2015년에 서울대학교 자연과학대학에 [과학기술학 연계전공]을 개설해서 첫 주임교수를 맡았고, 2022년 신설된 과학학과의 초대 학과장을 역임했다. 학부와 대학원에서 “과학기술과 사회”, “과학커뮤니케이션” 등의 수업을 진행하고 있으며, 세월호 참사, 가습기살균제 참사와 포스트휴머니즘에 대해서 관심을 갖고 논문과 책을 집필했다. 저서로는 『실험실의 진화』, 『홍성욱의 STS, 과학을 경청하다』, 『홍성욱의 그림으로 읽는 과학사』, 『인간의 얼굴을 한 과학』 등이 있고, 함께 쓴 책으로는 『4차 산업혁명이라는 유령』, 『융합이란 무엇인가』, 『슈퍼휴머니티』, 『21세기 교양, 과학기술과 사회』 등이 있다. 함께 옮긴 책으로는 『판도라의 희망』, 『과학혁명의 구조』 등이 있다.