Geboren in een academische familie in Basel op 28 januari 1884, werd Auguste Piccard daar opgeleid en aan de Polytechnische School van Zürich. Vanaf 1907 gaf hij les in Zürich, was al vroeg geïnteresseerd in de luchtvaart, en bestudeerde het gedrag van ballonnen. In 1922 ging hij naar de Universiteit van Brussel als professor in de fysica, waar hij tot 1954 bleef (behalve tijdens de oorlogsjaren, die hij in Zwitserland doorbracht). Hij wenste de fysica van de stratosfeer te onderzoeken, een gebied dat buiten het bereik lag van gevoelige automatische instrumenten tot de komst van de elektronica en continue radiomonitoring vanaf de grond. Met de steun van het Belgisch Fonds National de la Recherche Scientifique ontwierp Piccard in 1930 een waterstofballon met een luchtdichte cabine om een waarnemer in de stratosfeer te brengen. Met deze ballon (FNRS genaamd) bereikte hij in 1931-1932 recordhoogten van meer dan 50.000 voet. Zo werd een nieuw tijdperk van wetenschappelijke exploratie geopend. Gebrek aan fondsen verhinderde zijn deelname aan verdere vluchten.
In 1937 wendde Piccard zich tot het diepzee-onderzoek en ontwikkelde de bathyscaphe, het onderwater-analoog van zijn stratosfeerballon. Opnieuw met de hulp van de Belgische stichting, begon het werk, maar het werd onderbroken door de oorlog. Zo werd de eerste bathyscaphe, FNRS 2, pas in 1948 voltooid. Hij bestond uit een sterke bolvormige gietstalen capsule met plexiglas ramen, ondersteund door een licht geconstrueerde drijver gevuld met petroleum. Net als in een luchtballon werd de verticale beweging geregeld door het loslaten van ballast of ondersteunende vloeistof. In de bathyscaphe werd ballast met ijzeren staven vastgehouden door bekrachtigde elektromagneten en losgelaten door de stroom te onderbreken. Duiken bij Dakar in 1948 bewezen de bruikbaarheid van het systeem.
In 1950 werd het schip overgedragen aan de Franse marine en werd een nieuwe bathyscaphe, FNRS 3, gebouwd. Aanvankelijk onder leiding van Piccard, maakte het gebruik van de drukcapsule en veel essentiële apparatuur van de FNRS 2. Maar moeilijkheden met de Fransen en contacten gelegd in Italië door Piccard’s zoon, Jacques, leidden tot de bouw van een derde bathyscaphe, de Trieste, met Zwitserse en Italiaanse fondsen in 1952-1953. In wezen vergelijkbaar met de FNRS schepen, had de nieuwe bathyscaphe vele verbeteringen, waaronder een gesmede stalen capsule. Een succesvolle duik van meer dan 10.000 voet werd voltooid bij Capri in 1953. Geldgebrek belemmerde het onderzoek tot 1957, toen steun werd ontvangen van de U.S. Navy. Na evaluatie werd de Trieste gekocht en verscheept naar San Diego. In 1960, met een versterkte observatie capsule en een verhoogd drijfvermogen, dook de bathyscaphe 35, 800 voet naar de bodem van de Challenger Deep in de Mariana Trench bij Guam, ’s werelds diepste bekende gat.
Vanaf 1954 leidde Piccard een actief pensioen in Lausanne, waar hij op 24 maart 1962 overleed. Het grootste deel van het werk van de Trieste na 1953 werd geleid door Jacques Piccard.