科学におけるドイツの業績は非常に大きく、研究開発活動はドイツ経済にとって不可欠な分野となっている。これまでに103人のノーベル賞受賞者を輩出しており、20世紀においては、物理学賞、化学賞、生理学・医学賞といった科学の分野で他のどの国よりも多くの受賞をしている。非英語圏では群を抜いた受賞者数となっている。アルベルト・アインシュタインやマックス・プランクの業績が現代物理学確立への重要な役割を果たし、ヴェルナー・ハイゼンベルクとマックス・ボルンがこれをより一層発展させた。彼らの仕事はヘルマン・フォン・ヘルムホルツやヨゼフ・フォン・フラウンホーファーといった物理学者たちに引き継がれている。ヴィルヘルム・レントゲンはX線を発見し、1901年に第1回ノーベル物理学賞を受賞した。また、カール・フリードリヒ・ガウス、ダフィット・ヒルベルト、ベルンハルト・リーマン、ゴットフリート・ライプニッツ、カール・ワイエルシュトラス、ヘルマン・ワイルそしてフェリックス・クラインといった数多くの数学者たちがドイツから生まれている。ドイツにおける研究機関にはマックス・プランク研究所やドイツ研究センターヘルムホルツ協会、フラウンホーファー協会がある。毎年、10人の研究者にゴットフリート・ヴィルヘルム・ライプニッツ賞が授与されており、最大250万ユーロの賞金は最も高額な学術賞の一つである。諸科学の中でも医学、薬学、化学はとりわけドイツが世界の先進的立場を占める分野であり、特に日本では徹底してドイツ医学に学ぶ傾向が強かったため、戦後かなり遅い時期まで日本の医師はドイツ語を学びカルテをドイツ語で書くことが常識とされていたぐらいである。森鴎外、北杜夫、手塚治虫といった医学者出身文化人がそろってドイツ文学に傾倒しているのもこの影響である。ドイツは多数の著名な発明家や技術者の出身国であり、その中にはヨーロッパで初めて活版印刷を発明したとされるヨハネス・グーテンベルク、ガイガー＝ミュラー計数管を開発したハンス・ガイガーそして初めて全自動デジタルコンピュータを製作したコンラート・ツーゼがいる。フェルディナント・フォン・ツェッペリン、オットー・リリエンタール、ゴットリープ・ダイムラー、ルドルフ・ディーゼル、フーゴー・ユンカースそしてカール・ベンツといったドイツの発明家、技術者、企業家たちが現代の自動車や航空輸送技術を形づくった。史上初の宇宙ロケット（V2ロケット）を開発した航空宇宙工学技術者のヴェルナー・フォン・ブラウンは、後にNASAの主要メンバーとなり、サターンV型ロケットを開発してアポロ計画の成功に貢献している。ハインリヒ・ヘルツの電磁波分野での業績は現代の遠距離通信の発展にとって極めて重要である。また、ドイツは環境技術の開発と利用に関する主要国の一つである。環境技術を専門とする企業の総売上高は2005年時点で再生エネルギー分野で164億ユーロ、廃棄物処理分野は500億ユーロにのぼる。ドイツ環境技術業界の重要市場は、発電、サステイナブル・モビリティ、材料能率差、エネルギー効率、廃棄物管理とリサイクル、持続可能な水管理である。
311年3月、朝廷の第一人者である東海王司馬越はの20万を超える洛陽の兵を率いて石勒討伐に乗り出したが、その途上に陣中で病没してしまった。太尉王衍・襄陽王司馬範らはみな司馬越の後を継ぐ事を拒んだので、西晋軍は指揮官不在の状態のまま、ひとまず司馬越の遺体を東海（司馬越の封国）へ移送するために軍を進めた。司馬越病死の報が洛陽に届くと、司馬越の妃である裴氏と子の司馬毗もまた、衛将軍何倫・右衛将軍李惲に伴われて東海へ向かった。4月、石勒は軽騎兵を率いて東下している司馬越軍20万を追撃し、苦県の寧平城において強襲を仕掛けた。王衍は石勒襲来を知り将軍銭端に迎え撃たせたが、石勒はこれを返り討ちにして銭端を討ち取ると、さらに攻勢を続けて敵本隊を撃ち破った。西晋軍は撤退を試みたが、石勒は追撃を掛けて騎兵を分けて包囲攻撃を行い、一斉射撃を浴びせ掛けた。これにより、10万人を越える将兵が折り重なるように倒れ、死体は天高く山のように積み上がり、逃げ切れた兵はほとんどいなかった。この戦いで王衍を始めとして、襄陽王司馬範・任城王司馬済・西河王司馬喜・武陵王司馬澹・梁王司馬禧・斉王司馬超・廷尉諸葛銓・吏部尚書劉望・豫州刺史劉喬・太傅長史庾敳といった面々を生捕りとした。彼らはみな朝廷の中核を為す人物であり、この戦いにより晋朝の敗亡は決定的となった。石勒は晋の重臣たちを幕下に引き入れると、西晋凋落の原因を彼らに問うた。王衍は晋朝衰退の原因を詳細に話し、晋滅亡は必然であったと述べた。また自らは政務に興味が無く世事には預からなかったと述べ、媚び諂って石勒へ帝位に即くよう勧める事で、罪を免れようとした。これに石勒は「汝は若い頃から朝廷に仕え、名声は四海に及び、その身は重任を担ってきた。どうして官界に興味がないなどと言えようか！天下の破滅が汝のせいでないというのなら、誰のせいだというのか！」と叱責し、左右の側近に命じて外に連れ出させた。ただその一方、石勒は王衍の名声を評価していたので免罪する事も考えたというが、孔萇の諫めにより取りやめた。大臣たちはみな死を恐れて弁明と命乞いを繰り返していたが、司馬範だけは厳然とした顔つきで泰然自若としており、一切泣き言を言わなかった。その為、石勒は彼を助命しようと考えが、これもまた孔萇の反対により取りやめた。諸王公や卿士は外に引き出され、1人1人順番に首を刎ねられ、その死者はおびただしい数に上った。ただ、石勒は王衍の清弁を重んじており、また司馬範の神気を称えていたので、彼らについてはこの場で処刑せず、夜になってから人を派遣して壁を押し倒し、その下敷きにして圧殺した。その後、石勒は司馬越の棺を暴き、その屍を焼き払うと「天下を乱したのはこの男である。天下のために報いを与え、その骨を焼いて天地に告げよう」と宣言した。次いで石勒は洧倉まで軍を進め、東海へ向かっていた何倫・李惲の軍に攻撃し、これを潰滅させた。これにより司馬毗を始め宗室48人の王や官僚を生け捕りにし、その場で全員を処断した。ここでも死者はおびただしい数となった。ただ何倫・李惲だけが難を逃れ、何倫は下邳へ、李惲は広宗へと逃亡した。5月、漢の前軍大将軍呼延晏が禁兵2万7千を率いて洛陽へ侵攻すると、石勒はこれに呼応して精鋭3万を率いて成皋関から入り、同じく洛陽へ軍を進めていた劉曜・王弥に合流した。6月、漢軍の攻勢により洛陽が陥落すると、石勒は王弥・劉曜に後を任せ、轘轅から出て許昌に軍を置いた。劉聡はこれまでの功績を称えて征東大将軍に任じたが、石勒は再び固辞して受けなかった。