ولد أحمد حسين زويل في مصر عام 1946 ،وفي سن 4 سنوات انتقل مع أسرته إلى مدينة دسوق التابعة لمحافظة كفر الشيخ حيث نشأ وتلقى تعليمه الأساسي، وكان طالباً مجداً في صغره، وعمل على الحصول على النتائج النهائية خلال مراحل تعليمه المختلفة، واستطاع أن يكون الوجه الأبرز داخل الصف، فأعجب المعلمون بأدائه، وقاموا بترشيحه للعديد من المسابقات التي تقام داخل الدولة نفسها، وكان دائما الأول على مستوى الصف والمدرسة ككل. التحق بكلية العلوم بجامعة الإسكندرية بعد حصوله على الثانوية العامة وحصل على بكالوريوس العلوم بامتياز مع مرتبة الشرف عام 1967 في الكيمياء، وعمل معيداً بالكلية ثم حصل على درجة الماجستير عن بحث في علم الضوء.
سافر إلى الولايات المتحدة في منحة دراسية وحصل على درجة الدكتوراه من جامعة بنسلفانيا في علوم الليزر، ثم عمل باحثاً في جامعة كاليفورنيا، بركلي (1974 - 1976). ثم انتقل للعمل في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) منذ 1976، وهي من أكبر الجامعات العلمية في أمريكا. حصل في 1982 على الجنسية الأمريكية، وتدرج في المناصب العلمية الدراسية داخل جامعة كالتك إلى أن أصبح أستاذاً رئيسياً لعلم الكيمياء بها، وهو أعلى منصب علمي جامعي في أمريكا خلفاً للينوس باولنغ الذي حصل على جائزة نوبل مرتين، الأولى في الكيمياء والثانية في السلام العالمي. تزوج من الدكتورة ديمة ابنة العالم السوري شاكر الفحام، وهي طبيبة في مجال الصحة العامة، ولهما أربعة أبناء.
في يوم الثلاثاء 21 أكتوبر 1999 حصل أحمد زويل على جائزة نوبل في الكيمياء عن اختراعه لكاميرا لتحليل الطيف تعمل بسرعة الفمتوثانية ( Femtosecond Spectroscopy) ودراسته للتفاعلات الكيميائية باستخدامها، ليصبح بذلك أول عالم مصري وعربي يفوز بجائزة نوبل في الكيمياء، وليدخل العالم كله في زمن جديد لم تكن البشرية تتوقع أن تدركه لتمكنه من مراقبة حركة الذرات داخل الجزيئات أثناء التفاعل الكيميائي عن طريق تقنية الليزر السريع.
وقد أعربت الأكاديمية السويدية الملكية للعلوم أنه قد تم تكريم د. زويل نتيجة للثورة الهائلة في العلوم الكيميائية من خلال أبحاثه الرائدة في مجال ردود الفعل الكيميائية واستخدام أشعة الليزر حيث أدت أبحاثه إلى ميلاد ما يسمى بكيمياء الفمتو ثانية واستخدام آلات التصوير الفائقة السرعة لمراقبة التفاعلات الكيميائية بسرعة الفمتوثانية، وقد أكدت الأكاديمية السويدية في حيثيات منحها الجائزة لأحمد زويل أن هذا الاكتشاف قد أحدث ثورة في علم الكيمياء وفي العلوم المرتبطة به، إذ إن الأبحاث التي قام بها تسمح لنا بأن نفهم ونتنبأ بالتفاعلات المهمة.
قام بإنشاء مشروع مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا، وهي مبادرة تسعى لإقامة جامعة عالمية في محافظة السادس من أكتوبر في مصر، ويحظى هذا المشروع بالاستقلالية التامة، وتعمل التبرعات والهيئات والأشخاص على تمويل هذا المشروع، وأقيم هذا المشروع على مساحة تصل إلى مائتين وسبعين فداناً، ويعتبر صرحا علميا كبيرا للوطن العربي.
تحدث العالم أحمد زويل في كتابه عصر العلم عن الاختراعات والعلوم الحديثة وتحدث بالأخص عن أحدث اختراع له وهو الميكروسكوب رباعي الأبعاد، وقد أحدث كتابه أكبر مبيعات للكتب العلمية الحديثة. فالميكروسكوب رباعي الأبعاد كان من أحدث إنجازات الدكتور زويل، فهذا المجهر هو من أحدث تقنيات العصر الحديث الذي تحدث عنها في كتابه الشهير، ويستخدم لرصد حركة الإلكترونات الدقيقة داخل الخلية البشرية رباعية الأبعاد، ووظف هذا الاختراع الرهيب في مجال الطب بشكل كبير ومركز وذلك من خلال استخدامه في تشخيص العديد والكثير من الأمراض المستعصية ومن أهمها مرض السرطان والكثير الكثير.
نشر أكثر من 350 بحثاً علمياً في المجلات العلمية العالمية المتخصصة مثل مجلة ساينس ومجلة نيتشر. كما حصل زويل على إحدى وثلاثين جائزة دوليّة بفضل أبحاثه العديدة في العلوم، خاصّة في مجال الفيمتو، ومنها: جائزة ماكس بلانك، وهوكست، ألكسندر فون همبولدن، وهي جوائز ألمانيّة. وجائزة وولش، وهاريون، وهي جوائز أمريكيّة، بالإضافة لجائزة وزارة الطّاقة الأمريكيّة، وجائزة السلطان قابوس في العلوم والفيزياء في عُمان.
وقد ورد اسمه في قائمة الشرف بالولايات المتحدة التي تضم أهم الشخصيات التي ساهمت في النهضة الأمريكية، وجاء اسمه رقم 9 من بين 29 شخصية بارزة باعتباره أهم علماء الليزر في الولايات المتحدة (تضم هذه القائمة ألبرت أينشتاين، وألكسندر غراهام بيل).
في الثاني من أغسطس عام 2016 أعلن العالم وفاة العالم الدكتور أحمد زويل في مكان إقامته، في سان مارينو بلوس أنجلوس بالولايات المتحدة الأمريكية، بعد صراع مع المرض، عن عمر ناهز السبعين عامًا. وقد كان زويل قبل وفاته يعاني من ورم سرطاني في النخاع الشوكي.