Hans von Euler-Chelpin 1873. február 5-én született Augsburgban. Apja, Rigas von Euler-Chelpin a bajor királyi hadsereg századosa volt, anyja pedig Gabrielle Furtner. Ük-ükunokája volt Leonhard Euler neves svájci matematikusnak. Mivel apjátMünchenbe vezényelték, Hans a gyerekkorát nagyszüleinél töltötteWasserburg am Inn-ben. Iskoláit Münchenben,Würzburgban ésUlmban végezte, majd miután egy évig önkéntesként szolgált az 1. bajor tüzérezrednél, 1891-ben a müncheni festőakadémián kezdett tanulni. Arealista iskolához tartozóLudwig Schmid-Reutte ésFranz von Lenbach voltak a tanárai. Érdekelni kezdte a színek elmélete és 1893-ban beiratkozott aBerlini Egyetemre, hogy többet megtudjon a színek tudományos hátteréről.
Az egyetemenEmil Warburgtól ésMax Plancktól tanult fizikát,Emil Fischertől pedig kémiát. Az egyetem elvégzése után két évigWalther Nernst tanítványa volt Göttingenben. 1897-tőlSvante Arrhenius asszisztenseként dolgozottStockholmban, ahol az ottani egyetemen 1898-ban Privatdozent-i minősítést szerzett fizikai kémiából. 1899-1900-ban, míg évközben a Stockholmi Egyetemen oktatott, nyarantaJacobus Henricus van ’t Hoff munkatársaként dolgozott Berlinben.
1902-ben megkapta a svéd állampolgárságot. Érdeklődése a fizikai kémiáról ekkoriban a szerves kémiára fordult. Munkája egy részét feleségével közösen végezte, aki az első olyan svéd nő volt, aki tudományos doktorátust szerzett. 1906-ban a Stockholmi Egyetem általános és szerves kémiai professzorává nevezték ki.
Mikor kitört azelső világháború, Euler-Chelpin svéd állampolgársága ellenére önként jelentkezett a német hadseregbe. Eleinte a tüzérségnél, majd 1915 után a légierőnél szolgált. 1916-17 telén Törökországba küldték, hogy elősegítse az ottani muníció- és alkoholtermelést. Miután visszatért Németországba, egy bombázószázad parancsnokává nevezték ki. A háború alatt az egyetemmel kötött megállapodásának megfelelően, fél évet továbbra is előadott Stockholmban. Amásodik világháborúban a hetvenéves Euler-Chelpin újra német szolgálatba állt, ám ekkor már csak diplomataként.
1929-ben, ugyanabban az évben, amikor megkapta a Nobel-díjat, ő lett az egyetem Vitamin Intézetének és Biokémiai Intézetének igazgatója. 1941-ben visszavonult az oktatástól, de kutatásait majdnem haláláig folytatta.
Euler-Chelpin pályája elején szervetlenkatalizátorokkal foglalkozott, de érdeklődése hamarosan a szerves kémiára, azon belül afermentációs enzimekre fordult. 1897-benEduard Buchner felfedezte, hogy a cukor lebontása az élesztő sejtmentes szűrletében is folytatódik, a britArthur Harden pedig kimutatta, hogy a szűrlet két frakcióra bontható, amelyek külön-külön nem, de együtt képesek voltak a fermentáció folyamatára. Euler-Chelpin az alacsony molekulatömegű, filtrálható és hőrezisztens frakciót, az ún. kozimázt (koenzimet) vette vizsgálatai tárgyául. Hosszas munkával sikerült izolálnia a koenzimet (kivonata aktivitása négyezerszerese volt a kiindulási szűrletnek) és megállapította, hogy bonyolult szerkezetű, és cukrot,foszfátot éspurinbázist tartalmaz. Áttörést akkor ért el, miutánOtto Warburg kimutatta anikotinamid fontos szerepét a sejtekben. Euler-Chelpin szintén nikotinamidot talált a koenzimében és végül felfedezte, hogy a koenzim kémiailagnikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD).
Kísérleteivel megerősítette Harden korábbi felfedezését, hogy a fermentáció folyamatában fontos szerepet játszanak a cukrokhozészterkötéssel kapcsolódó foszfátok és kimutatta, hogy az erjedés elején a hatszénatomos cukormolekula két háromszénatomos részre bomlik.
A 20-as években a vitaminokat kezdte kutatni, a nikotinamid és atiamin (B1-vitamin) szerepét tisztázta az anyagcsere egyes folyamataiban, megállapította hogy enzimek kofaktoraként működnek. A 30-as években a nukleinsavak tumorképződésben játszott szerepét vizsgálta egy olyanizotópos módszerrel, amelyetHevesy Györggyel közösen dolgozott ki.
Hans von Euler-Chelpin és Arthur Harden 1929-benkémiai Nobel-díjban részesült a fermentáció és enzimek terén elért eredményeikért. Euler-ChelpinHitlertől megkapta a Művészeti és Tudományos Goethe-érmet(Goethe-Medaille für Kunst und Wissenschaft), 1958-ban pedig aNémet Szövetségi Köztársasági Érdemkereszt nagykeresztjével tüntették ki. Számos tudományos akadémia rendes vagy tiszteletbeli tagja volt és több egyetem díszdoktorává fogadta.
Euler-Chelpin 1902-ben vette feleségülAstrid Clevét, egyuppsalai kémiaprofesszor lányát. Astrid volt az első nő Svédországban, aki tudományos doktori fokozatot szerzett és együtt dolgozott a férjével. Öt gyermekük született, köztükUlf von Euler, aki 1970-benorvostudományi Nobel-díjat kapott. 1912-ben elváltak és egy évvel később újranősült, Elisabeth af Ugglass bárónőt vette el. Tőle négy gyermeke született.
Hans von Euler-Chelpin 1964. november 6-án halt meg Stockholmban, 91 éves korában.