Mineiro de Oliveira, iniciou o curso médico na Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro em 1897. Foi aluno de Miguel Couto, que lhe apresentou os conceitos e práticas da clínica e de Francisco Fajardo, que o iniciou no estudo das doenças tropicais, especialmente da malária. Formado em 1902, desenvolveu sua tese, concluída no ano seguinte, no Instituto Soroterápico Federal, sob orientação de Oswaldo Cruz.
Em 1901 foi recrutado por Cruz para controlar a malária que paralisava as obras de construção de uma represa na região de Itatinga, interior de São Paulo. Em cinco meses o surto foi controlado (primeira ação bem-sucedida contra a malária no Brasil).
Durante uma missão de combate a malária em Lassance, Minas Gerais, encontrou uma nova espécie de Trypanosoma e descreveu todo o seu ciclo biológico. Em 1909 anunciou a descoberta de uma nova trypanosomia humana, doença que viria a ser batizada com seu nome. A descoberta lhe traria glórias e dissabores.¹
Em agosto de 1909 publicou um estudo completo sobre a doença. No ano seguinte foi promovido a "chefe de serviço" no IOC e tornou-se membro da Academia Nacional de Medicina.
Em 1912 liderou a expedição do IOC à Amazônia que revelou a situação de abandono social da região e a falta de assistência do Governo Federal, o que veio a fortalecer o movimento pelo saneamento rural do país. Em 1918 participou do combate à gripe espanhola no Rio de Janeiro.
Assumiu a direção do Instituto de Manguinhos em 1917, três dias após a morte de Oswaldo Cruz. Em 1919 assumiu a Diretoria Geral de Saúde Pública (precursora do DNSP²), acumulando a função com aquela praticada em Manguinhos.
Publicou diversos trabalhos na área de parasitologia e recebeu inúmeros prêmios e homenagens no Brasil e no exterior. Foi indicado duas vezes ao Prêmio Nobel.de medicina e fisiologia, a primeira em 1913 e a segunda, em 1921.

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