কোল্টজফ একটি সম্ভ্রান্ত পরিবারে জন্মগ্রহণ করেন এবং ১৮৯৪ সালে মস্কো বিশ্ববিদ্যালয় থেকে স্নাতক ডিগ্রি লাভ করেন এবং সেখানে অধ্যাপক ছিলেন (১৮৯৫–১৯১১)। তিনি অক্টোবর বিপ্লবের ঠিক আগে ১৯১৭ সালের মাঝামাঝিতে ইনস্টিটিউট অব এক্সপেরিমেন্টাল বায়োলজি প্রতিষ্ঠা ও পরিচালনা করেন। তিনি কৃষি একাডেমির (ভাস্খনিল) সদস্য ছিলেন। তিনি জার শাসনের বিরুদ্ধে ছিলেন কিন্তু বিপ্লবের পরে তিনি নতুন নিয়মের বেশ কয়েকটি নীতির বিরোধিতা করেন। ১৯২০ সালে কোল্টজফ ভিচেকার উদ্ভাবিত অস্তিত্বহীন "সোভিয়েতবিরোধী কৌশল কেন্দ্র" এর সদস্য হিসাবে গ্রেপ্তার হন। প্রসিকিউটর নিকোলাই ক্রিলেঙ্কো কোল্টজফের মৃত্যুদণ্ডের দাবি করে (গ্রেপ্তার হওয়া প্রায় ১০০০ জনের মধ্যে ৬৭ জনকে মৃত্যুদন্ড দেওয়া হয়েছিল)। তবে ম্যাক্সিম গোর্কি ভ্লাদিমির লেনিনের কাছে ব্যক্তিগতভাবে আপিল করলে কোল্টজফকে মুক্তি দেওয়া হয় এবং কোল্টজফ ইনস্টিটিউট অফ এক্সপেরিমেন্টাল বায়োলজির প্রধান হিসাবে তার পদে পুনরধিষ্ঠিত করা হয়।