Nacido en Moscú, Rusia, estudió química en la Universidad Libre de Bruselas, donde se doctoró. De nacionalidad belga, dirigió el Instituto Internacional Solvay antes de trasladarse a Estados Unidos, donde fue profesor de las universidades de Chicago y de Texas; en esta última creó el Instituto de Mecánica Estadística y Termodinámica. En 1977 recibió el premio Nobel de Química por su contribución al estudio de la termodinámica y a su teoría sobre las estructuras disipativas. En 1989, la corona belga te otorgó el título de vizconde. Miembro, entre otras organizaciones, de la National Academy of Sciences y de la American Academy of Arts and Sciences de los Estados Unidos. Asesor especial de la Comunidad Europea y miembro honorario de la comisión mundial de Cultura y Desarrollo de la UNESCO. Además de las más altas disticiones científicas americanas y europeas, fue investido doctor 'honoris causa' por 53 universidades del mundo, entre ellas las españolas UNED, de Valladolid y Autónoma de Madrid; la de Buenos Aires, la de Palermo, la de Tucumán y Nacional de San Luis en Argentina; la Nacional Autónoma de México; la de Santiago de Chile. Miembro de la Academia Europea de Yuste (España).
Entre sus obras: Nonequilibrium Statistical Mechanics (1962), Self-Organization in Non-Equilibrium Systems: From Dissipative Structures to Order Through Fluctuations, con G. Nicolis (1977); From Being to Becoming: Time and Complexity in the Physical Sciences (1980); Order Out of Chaos, con I. Stengers (1983); Exploring Complexity, con G. Nicolis (1989); The End of Certainty, Time, Chaos and the New Laws of Nature, con I. Stengers (1997); Modern Thermodynamics: From Heat Engines to Dissipative Structures, con D. Kondepudi (1998); Is Future Given? (2003).
Entre los libros editados en lengua española: ¿Tan sólo una ilusión?, Tusquets, Barcelona, 1983; La nueva alianza. Metamorfosis de la Ciencia, con I. Stenger, Alianza, Madrid, 1983; Entre el tiempo y la eternidad, con I. Stenger, Alianza, Madrid, 1990; El nacimiento del tiempo, Tusquets, Barcelona, 1991; La estructura de lo complejo, Alianza Universidad, Madrid, 1994; El fin de las certidumbres, Sudamericana, Buenos Aires, 1987 (Taurus, Madrid, 1997; Ed. Andrés Bello, Santiago de Chile, 1996); Las leyes del caos, Crítica, Madrid 1997.
Su investigación central giró en torno a la expansión de la termodinámica clásica y al estudio de los procesos irreversibles con la teoría de las estructuras disipativas, con proyecciones epistemológicas que trascendieron al campo filosófico en los planos de la percepción y la construcción de la realidad. La preocupación científica de Prigogine aflora ya en sus primeros trabajos y hace referencia a la incertidumbre que mueve a buscar las bases constructivas del futuro. Más allá de una concepción determinista de lo por venir, parte de una convicción constructivista, que no sólo refiere al plano de la realidad cósmica, sino que traslada a la realidad social como construcción dinámica.
Prigogine entiende que la edad de la certidumbre y la racionalidad pertenece a una cosmovisión y a unos paradigmas superados. Sus obras, con títulos como El fin de las certidumbres ["Un libro breve que durará siglos", sentenció el New York Times], suponen una ruptura la linealidad del devenir, el determinismo las direcciones del tiempo... Partiendo de la incertidumbre, el futuro esta abierta a la creatividad constructiva, a las bifurcaciones que descubre que no hay una dirección única ('la flecha de la historia') en la construcción de la realidad. Es el desorden creador en el escenario de una 'nueva alianza', donde, liberada del determinismo, la ciencia une al hombre con la naturaleza y su lógica probabilista. Prigogine es uno de los argumentadores de la teoría del caos y del orden subsiguiente al caos, de las estructuras disipativas que afloran en los procesos de autoorganización. El caos está en el origen de la vida y de la inteligencia, sostiene, de modo que es la inestabilidad y el caos la base constructiva del orden. Nueva dimensión sistémica a partir de la complejidad, el no equilibrio, lo posible y lo probable frente a lo cierto.