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费马出生于法国南部图卢兹，父亲是个商人。费马从小就受到良好的家庭教育，后来在大学攻读法律，毕业后当了律师。
从30岁起，费马开始迷恋上了数学。在那以后的34年里，费马在数学上取得了卓越的成就。费马从事的司法事务占据了他白天的工作时间，他就把夜晚和假日全用来研究数学。其中有一部分原因是那个时候的法国反对法官们参加社交活动，理由是朋友或熟人可能有一天因犯罪而走上法庭，法官与当地居民过分亲密则会偏袒犯人。因此费马作为一个上层人物，却被孤立于上流社会的交际圈之外。在充足的业余时间里，费马专心地研究他的数学，成为了一个颇有成就的业余数学家。
可是费马只专心于他的研究，对发表成果非常淡漠。当巴斯卡让费马发表他的某个研究成果时，费马却回答：“不管我的哪项工作被确认值得发表，我也不想在其中出现我的名字。”因此直到他去世也没有完整的著作问世。后来他的儿子萨缪尔·费马在数学家们的帮助下，才将费马遗留下来的笔记、书信等整理成书出版。
费马遗留给后世的最大的成果就是著名的“费马猜想”。
一天，费马正在阅读《算术》。他看到毕达哥拉斯提出的“毕达哥拉斯定理”，即我们熟知的勾股定理。毕达哥拉斯给出了严格的证明，也说明满足这个方程的所有三个整数里面，最小的一组是（3，4，5）。费马看到这以后，皱着眉头开始思索。过了一会儿，这位天才数学家紧皱的眉头舒展开来，在“毕达哥拉斯定理”旁边写下一段文字：“不可能将一个立方数写成两个立方数之和，或者，将一个4次幂写成两个4次幂之和。总之，不可能将一个高于2次的幂写成两个同次幂的数之和。”在这个评注的后面，这位好恶作剧的数学家又草草地写下一个附加的评注：“对此命题我有一个非常美妙的证明，可惜此处的空白太小，写不下来。”
后来他的儿子把这段话也整理到了书中，成为著名的“费马猜想”。在费马去世以后的300多年里，这个问题苦恼了一代又一代的数学家。很多伟大的数学家试图证明这个定理，但都以失败告终。
很多时候，一个人所取得的成就并非是刻意求得的。兴趣，是创造奇迹的关键。很多人都有着大量的空闲时间，可是这些时间大多荒废在没有太大意义的事情上了。把做空余事情的时候，用来从事我们感兴趣的事情，随着时间的推移，自然会成就斐然。