Né à Montrouge, le 28 juillet 1845.
Après des études au lycée Napoléon (Henri IV), Émile Boutroux fut reçu en 1865 à l’École Normale Supérieure. Il poursuivit sa formation à l’Université d’Heidelberg, où il s’initia à la philosophie allemande, avant d’obtenir un poste de professeur de philosophie au lycée de Caen.
Ayant soutenu sa thèse de doctorat en 1874 sur La Contingence des lois de la nature, il enseigna à la faculté de Montpellier, à Nancy, puis à l’École Normale Supérieure, où il devint maître de conférence en 1877. En 1888, lui fut attribuée la chaire d’histoire de la philosophie moderne de la Sorbonne.
À travers son enseignement et ses œuvres, parmi lesquelles on peut citer La Grèce vaincue par les stoïciens (1875), Socrate, fondateur de la science morale (1883), De l’idée de loi naturelle dans la science et la philosophie (1895), Questions de morale et d’éducation (1897), Pascal (1900), La Philosophie de Fichte (1902), Psychologie du mysticisme (1902), Science et Religion dans la philosophie contemporaine (1908), il s’affirma adversaire résolu du scientisme. Philosophe spiritualiste, Émile Boutroux a défendu l’idée que la religion et la science étaient compatibles. Son œuvre annonce à bien des égards celle de Bergson, son cadet de quelques années.
Membre de l’Académie des Sciences morales et politiques en 1898, directeur de la fondation Thiers en 1902, Émile Boutroux, après une candidature malheureuse au fauteuil de Sardou en 1909, fut élu à l’Académie française le 31 octobre 1912, par 28 voix au fauteuil du général Langlois. Ce fut Paul Bourget qui le reçut le 22 janvier 1914.
Mort le 22 novembre 1921.