少时留学
1887年，丁文江出生于江苏泰兴一个书香世家。
1902年秋，东渡日本，不过未进正式学校，与反清的留学生多有接触，过着“谈，写文章”的生活。
1904年夏，受吴稚晖影响，由日本远渡重洋前往英国。
1906年秋，在剑桥大学学习。
1907-1911年，在格拉斯哥大学攻读动物学及地质学，获双学士。
1911年5月，离英回国，回国后在滇、黔等省调查地质矿产。
回国任教
1911-1912年在上海南洋中学讲授生理学、英语、化学等课程，并编著动物学教科书。丁文江从事地质事业自与章鸿钊相识始。
1911年9月应京师学部留学生考试，他与中国早期地质事业创始人章鸿钊相识。
工作经历
1913年2月再次赴北京、担任工商部矿政司地质科科长，其后不久，与章鸿钊等创办农商部地质研究所，培养地质人才，并任所长，1914年辞去所长职务，再度于1914年2月至1915年1月赴云南进行野外调查。
1916年他与章鸿钊、翁文灏一起组建农商部地质调查所，担任所长。
1917年丁文江随梁启超赴欧洲考察，并列席巴黎和会。丁文江向北京大学校长蔡元培建议聘请美国地质学家葛利普及当时在英留学的李四光到该校任教。
1921年丁文江辞去地质调查所所长职务后，兼任名誉所长，担任北票煤矿总经理。
学术贡献
1922年与胡适等人创办了《努力周报》，发表大量文章力促“好人”出来从政。在《少数人的责任》一文，他果决地声明：“要认定是我们唯一的目的，改良是我们唯一的义务。不要再上人家的当，说改良要从实业教育着手。”“中国的混乱，不是因为国民程度幼稚，不是因为政客官僚，不是因为武人军阀专横，－－是因为‘少数人’没有责任心而且没有负责任的能力。”1929年春负责对西南诸省的地质调查，并开始兼任地质调查所新生代研究室名誉主任。1931年任北京大学地质学教授。
1933年6月丁文江离上海赴华盛顿出席第16届国际地质大会，与葛利普、德日进同行。其后
再次到欧洲考察，9至10月访问苏联。
“九一八”事变的爆发，使一度消沉的丁文江深受刺激，再度振作起来，又与胡适等人创办了《独立评论》。然而历经近十年的风雨坎坷后，他们心境已变，了无当年创办《努力周报》时急欲实际从政的热情与信心，仅希望“不倚傍任何党派”以“独立”的身份评论。丁文江在从事科学研究的同时，又对“天下事”广发议论。在《假如我是张学良》一文中为张学良设计作战方案，俨然一位军事学家；在《假如我是蒋介石》一文中苦心劝蒋“立刻完成内部的团结”，“立刻谋军事首领的合作”，“立刻与党商量休战，休战的唯一条件是在抗日期内彼此互不相攻击”。但这，仍是一厢情愿。
丁文江在创办及担任地质调查所所长期间，非常重视野外地质调查、提倡出版物的系列化、积极与矿冶界协作和配合，并热心地质陈列馆及图书馆的建设。他担任《中国古生物志》主编长达15年，在地学界极有影响。
丁文江为中国地质学会创立会员，1922年1月在北京西城兵马司9号主持召开了第一次筹备会议。1923年当选第二届会长。
考察学问
丁文江一生中曾多次成年累月地在野外奔波劳碌，搜罗第一手材料，从而著书立说。他早年带领学生实地考察时，就力倡“登山必到峰顶，移动必须步行”，“近路不走走远路，平路不走走山路”之准则。他为中国地质学者树立了实地调查采集的工作典范。
1913年，丁文江与F．梭尔格（Solgar）、王锡宾一同调查正太铁路沿线地质矿产，很有收获。首先，他给“太行山”下了个新的地理学上的定义，认为从河南济源至河北阜平这段近乎南北向的山脉才是真正的太行山，而从阜平至山海关这段近乎东西向的山脉则应叫“燕山”。其次，他指出，传统地理学往往把山脉当做大河之分水岭，而山西若干大河，如唐河、滹沱河、漳河等都穿太行山而流到河北，这就打破了“两山之间必有水，两水之间必有山”的习惯观念。再次，他对洋人调查中国地质之结论绝不轻信盲从，而是实事求是、具体分析，如德国人李希霍芬上世纪曾盲目乐观地妄言：“山西真是世界煤铁最丰富的地方，照现在世界的销路来说，山西可以单独供给全世界几千年”。丁文江实地工作后发现，山西的煤的确很多，而铁却不然，正太路附近铁矿最厚的矿层不超过0．6米，且厚度不稳定，不规则，经济价值不大。这实际就是今天所谓的“古风化壳型”的“山西式铁矿”。他根据事实写了一篇文章，题为《有名无实的山西铁矿——新旧矿冶业的比较》，纠正了洋人的错误。
云南调查
1914年初，丁文江又奉命单独去云南、四川、贵州调查地质，至1915年初才返京。他调查了云南个旧的锡矿、东川的铜矿、宣威的煤矿，又对滇东地层、古生物、构造、矿床都作了详细研究，特别纠正了法国地质学家戴普拉（Deprat）等人的错误。他最早命名了下寒武统沧浪铺组、中志留统面店组、上志留统关底组、妙高组、玉龙寺组等地层单位。1936年他逝世后，王曰伦系统整理了他的研究成果，写成《云南东部寒武纪及志留纪地层》一文发表。丁文江是一位卓越的探险家，他随身带着《徐霞客游记》，处处以徐霞客为榜样。他常追踪徐霞客的旅行考察路线，既肯定徐霞客的功绩又指出其不足和错误。这为丁文江后来潜心研究、整理《徐霞客游记》打下了基础。黄汲清说：“他（丁文江）平生最佩服徐霞客，而他自己就是20世纪的徐霞客，……他的成就远远超过徐霞客。”
扬子江考察
1916年，丁文江应上海黄浦江水道总局之邀，去江苏、安徽、浙江三省调查扬子江下游地质，其成果于1919年以《芜湖以下扬子江流域地质报告》之专著形式发表。首先在该区地层之研究上，他大大超过了李希霍芬等外国学者。他将泥盆纪的坚硬石英砂岩命名为“五通山石英岩”。他又把李希霍芬原笼统命名的包括石炭系与下二叠统的“栖霞石灰岩”详细划分成了“栖霞石灰岩”、“南皋煤系”、“洞庭砂岩”、“船山石灰岩”几部分。该文在阐述江南山岭的地质构造与秦岭、南岭地质构造之间关系的同时，也探讨了各自的特点和地壳运动之时代。文中还阐述了气候变迁、河流生成等问题及对扬子江口及三角洲之形成和发展的探讨，尤有独到见解。他以对《禹贡》等经典着作的渊博知识和对各区域方志材料的详细考证，从2000年来江浙各县治设立之先后时期及海塘建筑之历史，推究海岸的变迁，阐明三角洲的伸展，认为江苏海岸平均约60年向外推进1英里，这与水文学家海登施塔姆（Heindenstam）之研究结果不谋而合。
1918年，丁文江在陕西、河南省交界附近的三门峡发现第四系下部一个好剖面，最上为黄土；中为砾石层；下为砂层；最底为泥砂层，其中含双壳动物化石，经美国古生物学家W．H．多尔（Dall）鉴定，其时代为早更新世。丁文江同时又在山西河津县北里村发现差不多相同时代的地层剖面，上为黄土，下为砂层，在砂层之顶部产象化石。他把这些成果交瑞典地质学家J．G．安特生（Andersson）汇总研究，后来，安特生于1923年发表了《中国北方之新生界》这一专着，其中全面引述、介绍了丁文江的研究结论。自此，丁文江就被中国地层学界公认为“三门系”的创立者。
1928年，丁文江受政府铁道部和广西省当局之邀，到广西去调查拟议中的川广铁路线及沿线地质矿产。他走遍了大半个广西，而于广西中部及北部，如南丹、河池、马平、迁江诸县调查尤详。他除勘查了南丹、河池的锡矿及迁江一带煤田外，特注重地层系统及地质构造之研究。他在广西东部南宁、武鸣一带见中泥盆统的莲花山砂岩不整合覆盖于前泥盆纪的龙山系变质地层之上，因而确定加里东期造山运动之存在，命名为“广西运动”。他又在河池地区发现水平的二叠系灰岩与直立的泥盆系灰岩之不整合，从而证明海西期造山运动也存在于桂西北。他着重研究了富含化石的“马平灰岩”，他采的化石经葛利普描述，撰写成一部专着《中国西南部二叠纪马平灰岩动物群》出版。
西南地质调查
1928年，地质调查所组织力量，再度到西南进行地质调查，丁文江任总指挥。率曾世英、王曰伦等由重庆入贵州桐梓，西抵毕节。他们长途步行，看石绘图，用极严格的科学方法努力工作。第二路谭锡畴、李春昱一直在四川工作。第三路赵亚曾、黄汲清自陕西越秦岭入四川，在川西南分为二组，赵亚曾由叙州（宜宾）入滇东北，至昭通闸心场为土匪杀害。黄汲清则由叙州入贵州，在大定与丁文江会合
，一起从事调查，向南直抵广西，然后折回重庆，再返北平。这是丁文江一生中最大的、也是最后一次大规模地质调查旅行。这次调查历时之长（约1年）、项目之多样（涉及地质、古生物、矿产、地理、人种等学科）以及成就之辉煌，真是前所未有。他们在上古生界地层考察上尤为精细透辟。回北平后，积极从事室内整理，撰文发表。1931年他发表了《丰宁系地层学》一文，指出丰宁纪（早石炭世）地层在广西、贵州分布最普遍，而黔南独山一带层序最清楚，化石最丰富。他将它自上而下分为：上丰宁纪——上司统（石灰岩），中丰宁纪——旧司统（石灰岩）；下丰宁纪——汤耙沟统（砂岩）及革老河统（石灰岩）。这个层序至今仍为广大地质工作者所沿用，只不过随着研究的发展，有所归纳而已。
英年去世
1936年1月5日，时任中央研究院总干事的丁文江在湖南谭家山煤矿考察时因煤气中毒遽尔长逝。消息传来，知识界为之震动。其后，便是一片冷寂。除胡适在50年代匆匆写就《丁文江的传记》以慰追思之情和偶有几篇零星文章外，这个名字逐渐被人淡忘。
丁先生的墓地在长沙岳麓山西麓（后山）半山腰，普普通通的一个圆形馒头，没有一代大家的风范，和岳麓前山的黄兴墓、蔡锷墓反差极大。