1929年6月，毕业于清华大学物理系，在吴有训教授指导下完成论文《清华园周围氡气的强度及每天的变化》，这是中国第一篇有关大气放射性的实验研究论文。
1930年，到德国柏林大学威廉皇家化学研究所读研究生，师从女核物理学家L 迈特纳（Meitner）。
1931年，提出可能发现中子的试验设想，次年英国科学家查德威克按此思路进行试验发现了中子并获得诺贝尔奖。
1932年，在迈特纳指导下，发表了《关于RaE连续β射线谱的上限》的论文。同年12月完成了关于内转换电子研究的博士论文，获得博士学位。
1934年4月，在这一时期，培养出一批优秀的青年物理学家，其中包括诺贝尔物理奖获得者李政道。
1941年，在《关于探测中微子的一个建议》的论文中提出，通过轻原子核俘获K壳层电子释放中微子时产生的反冲中微子的创造性实验方法。次年美国《物理评论》（PhysicalReview）发表了这篇短文，此项成果荣获第二届范旭东先生纪念奖。
1952年，与吴恒兴、林传骝赴朝鲜战场，完成了探测美军是否使用原子武器、投掷放射性物质的任务。
1956年9月，在联合原子核研究所工作期间，他领导的物理小组首次发现了反西格马负超子（～∑—），首次观察到在基本粒子相互作用中产生的带奇异夸克的反粒子。
1959年，在苏联杜布纳联合原子核研究所的研究中，从4万对底片中找到了一个产生反西格马负超子的事例，发现超子的反粒子，引起国际学术界轰动。
1961年4月，受命秘密地参加到原子弹的研制工作中，负责物理实验方面的工作。指导设计实验元件和指挥安装，于1962年，基本上掌握原子弹内爆的手段和实验技术。
1964年12月，独立提出激光驱动核聚变的建议，中国激光核聚变研究开始起步。
1978年，在其直接领导下，先后开展强流电子束惯性约束核聚变和氟化氪（KrF）激光惯性约束核聚变的基础性研究工作，为后来的惯性约束聚变获取核能做出了开创性工作。
1982年，因发现反西格马负超子和研制、试验核武器方面的工作，荣获两项国家自然科学奖一等奖。
1998年6月，被授予中国科学院首批“资深院士”称号。
1998年12月10日，因病在北京逝世，享年91岁。
《关于RaE连续β射线谱的上限》《关于探测中微子的一个建议》《关于激光驱动核聚变的建议》《王淦昌论文选集》《王淦昌全集》等
1999年，获得“两弹一星”功勋奖章。
1994年，获得首届何梁何利基金科学与技术成就奖。
1985年，获得国家科技进步奖特等奖。
1982年，获得国家自然科学奖一等奖。
国务委员张劲夫：无私奉献，以身许国，核弹先驱，后人楷模。
华裔科学家李政道：王淦昌为祖国的科学和教育事业献出了毕生的精力，取得了很大的成就。他终生保持了年轻学生的求学精神。他为人诚恳热情、正直、坦诚，治学严谨，是祖国近代物理学的一代宗师，后人之楷模。
中国科学院院士贺贤土：王淦昌先生是一位伟大的国际著名的物理学家，被国际上称为Great Wang。王淦昌先生的一生闪耀着科学智慧的光芒，他把毕生的智慧和精力全部奉献给了祖国的科学事业。王淦昌先生的科学成就和品德修为，深受世人的尊敬和爱戴，为后人留下了宝贵的精神财富，为科技工作者树立了光辉的典范。
中国科学院院士王乃彦：王淦昌虽然学术造诣很高，但是一直是勤学好问，只要自己不懂的就可以向年轻人请教，向年轻人学习。在60多年的核物理科研生涯中，他对新鲜事物的高度敏感性和勇于创新的精神，不断地从一个高峰攀登到另一个高峰。
