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开普勒于1571年12月27日生于德国南部符腾堡州的魏尔镇。开普勒自幼就为疾病所苦。3岁时，天花不仅损坏了他的面容，使得他一只手半残，还损害了他的视力；同时，家境贫寒，使他饱受穷苦之累，有时穷得只能乞住于乡村旅店之中。9岁时，为了生活他只好去做佣人，直到12岁才回到学校。但少年时期的开普勒，不仅没有被贫穷和苦难击倒，反而更增加了他刻苦读书的意志。1598年开普勒17岁时进入图宾根大学。
第谷的天文城堡。
在进大学以前，开普勒对天文学并没有表现任何兴趣，他热衷的是神学，希望日后能当牧师。但在图宾根大学受到天文学教授马斯特林（M. Maestlin，1550—1631）的影响，他的兴趣开始转向天文学，并接受了哥白尼的日心说。大学期间，他甚至写了一篇论述哥白尼理论的短文。1591年，开普勒以全班第二名的优秀成绩毕业。此后，开普勒本来想在教会中找到一个职位，但由于他相信哥白尼学说，使他失去了担任教会职务的资格。
1594年，在马斯特林的帮助下，开普勒在奥地利格拉茨大学谋到一个天文学讲师的职务。从此，他把当牧师的想法抛到了九霄云外，一心一意开始研究行星问题。
美国著名作家布伦诺斯基（J. Bronowski）在他的《人的上升》（The Ascent of Man）一书中写道：
当我们在弦上移动节点的时候，会明白到达事先规定的点位的时候，音符就发出和谐的音。从整根弦开始：这是基准音符。将节点移动到中间点，这就是基准点之上的八音符。将节点移到三分之一处的一个点上，这是基准音之上的五分之一。移到离基准音四分之一的一个点上，这就是四分之一，再高出一个八音符。如果你把节点移到五分之一的地方，这就会高出基准音的一个大三度（毕达哥拉斯并未移到此处）。毕达哥拉斯发现，发出悦耳音的和弦对应于整数的分弦点。对于毕达哥拉斯学派的人来说，这个发现里面有一股神秘的力量。自然与数字之间的和谐如此确切，因而使他们相信，不仅仅自然的声音，而且自然所有特征性的尺度，都一定有一些简单的数字来表达其和谐之处。例如，毕达哥拉斯或其弟子相信，我们应该能够计算出天体的轨道（希腊人在结晶体上画的画认为天体围绕地球转动），比如使其与音乐的间隔产生关系。他们感觉到，自然当中所有的规律都有音乐性，天体的运行在他们看来就是球体的音乐。
爱因斯坦在1930年为纪念开普勒逝世300周年发表纪念文章《约翰内斯·开普勒》，文章中写道：
在像我们这个令人焦虑和动荡不定的时代，难以在人性中和在人类事务的进程中找到乐趣，在这个时候来想念起像开普勒那样高尚而淳朴的人物，就特别感到欣慰。在开普勒所生活的时代，人们还根本没有确信自然界是受着规律支配的。他在没有人支持和极少有人了解的情况下，全靠自己的努力，专心致志地艰辛和坚忍地工作几十年，研究行星运动的经验以及这运动的数学定律，使他获得这种力量的，是他对自然规律存在的信仰，这种信仰该是多么真挚呀，如果我们要恰当地对他表示敬意并纪念他，我们就应当尽可能清楚地了解他的问题，以及解决这些问题的各个步骤。
那么，开普勒如何寻找行星运动规律的呢？开普勒是一个彻底信奉毕达哥拉斯主义的学者，像古希腊哲学家毕达哥拉斯（Pythagoras，公元前约560—公元前约480）一样，他认为上帝按照完美的数字创造了世界，因而行星运动的真实动因，应该到隐含着的数学和谐中去找。他之所以相信哥白尼的学说，是因为日心说更美——它蕴含着追求宇宙数之和谐的精神。