Girard ble født i Mulhouse, Frankrike og studerte ved universitetet i Neuchâtel i Sveits som student av Louis Agassiz. I 1847 fulgte han Agassiz som assistent til Harvard. Tre år seinere, kalt Spencer Fullerton Baird ham til Smithsonian for å arbeide med den voksende samlingen av nordamerikanske krypdyr, amfibier og fisker. Han arbeidet ved museet de neste ti årene og publiserte tallrike avhandlinger, mange i samarbeid med Baird.