Nació el 29 de octubre de 1920 en Caracas, Venezuela de padres marroquíes sefarditas. Poco después su familia se radica en París. En el año 1939 se traslada a los Estados Unidos, donde obtuvo la ciudadanía en 1943.
Cursó estudios en la Universidad de Columbia, donde se graduó en 1942, y en la Facultad de Medicina de Virginia, donde obtuvo el título en 1945. Dio clases en la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York en 1956 donde fue catedrático de Patología en 1960.
Entre 1968 y 1970 dirige el laboratorio de inmunología del Instituto para la Alergia y las Enfermedades Infecciosas, una división del Instituto Nacional de la Salud, ocupó la cátedra Fabyan de Patología Comparada en la Universidad de Harvard.
Investigó sobre los mecanismos de la respuesta inmunológica y su base genética, así como sobre sus efectos en la enfermedad autoinmune.
En 1980 compartió con George Snell y Jean Dausset el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus trabajos de investigación para el avance en la lucha contra el cáncer y en el éxito de los transplantes.
Al descubrimiento se lo conoció formalmente como complejo mayor de histocompatibilidad. Los genes ubicados en el cromosoma 6 son capaces de regular la respuesta inmune ante un antígeno. Se demostró además que la respuesta inmune será diversa en cada individuo, es decir, se hereda en principio, y será única e irrepetible en cada persona que la manifiesta. Si bien todos responderemos ante un antígeno, cada cual lo hará a su modo y de acuerdo a la herencia recibida por parte de los padres.
Baruj Benacerraf falleció el 2 de agosto de 2011 en Boston (Estados Unidos).
Obtuvo muchos reconocimientos relevantes a lo largo de su carrera. Al Nobel de Medicina en 1980 se le suman la Medalla Nacional de Ciencia de Estados Unidos, en 1990 y el ingreso a la Academia norteamericana de Artes y Ciencias y a la Academia de Ciencias.