在日本东京小石川区小日向三轩町（现在的文京区小日向），也是日本哲学家朝永三十郎（朝永三十郎与西田几多郎都是京都学派的一员）的长男与第2个小孩。朝永振一郎在第三高等中学（三高）毕业后，于1926年进入京都帝国大学理学院物理学系就读。日本第一位诺贝尔奖得主汤川秀树是朝永在三高与京大的同学。大学毕业后，他继续留在大学中担任助教3年。在这期间，朝永振一郎参加了仁科芳雄在理化学研究所的团队。
职业生涯.在1937年，当时在德国莱比钖的朝永振一郎进入维尔纳·海森堡的研究团队来合作进行研究。在2