杨振宁从小就展现他惊人的记忆力和天赋，4岁能认识3000多个汉字，升入初中展露数学天分，初二时替高年级学长做代数与几何，有一天他对获芝加哥大学数学博士学位的父亲杨武之说：「我长大了要争取得诺贝尔奖」。
1938年16岁的杨振宁以同等学力考取西南联合大学理学院，展开他对物理知识的追求。他在西南联大与清华硕士时的成绩十分优异，1944年考取公费留学考，是当年全国物理组唯一录取的留美学生。
他坐轮船到美国时被安排在最下层的甲板，不仅空气闷热味道刺鼻，美国士兵还不时对船上中国人态度轻蔑带着侮辱的语调，他暗自许下要努力读书报效国家。
杨振宁在美国很快拿到博士学位，从芝加哥大学到普林斯顿高等研究所，从一名年轻的中国留学生成为世界顶级的物理学家，他是「氢弹之父」泰勒（Edward Teller）的学生，还一度被奥本海默（Julius Oppenheimer）推荐当接班人。
北京清华大学物理系教授朱邦芬说，天才的杨振宁并没有傲慢的架子，且待人体贴。有一次他与妻子搭杨振宁的车，杨振宁匆忙下车，还帮妻子开车门。
杨振宁与李政道共同拿下1957年的诺贝尔物理学奖，可惜因学术认知不同等原因而分道扬镳。
杨振宁曾引用苏东坡与其弟诗「与君世世为兄弟，又结来生不了因」，来表达他对苏轼兄弟情谊的羡慕，他说：「很遗憾，我和李政道没能做到这点。」
2003年7月李政道曾公开发表一封信，「我和杨振宁的分裂，无疑是中华民族的一个很大的悲剧，但它是事实，无法回避回避同时对真相作了公开说明，「我和杨振宁争论的主要焦点是：在1956年我们合作发表，1957年获得诺贝尔奖的论文中，有关宇称不守恒的思想突破是谁首先提出来的。」
2009年12月10日，李政道助手季承传写「李政道传」，书中披露李政道与杨振宁决裂半世纪的学术恩怨内幕：名字排序之争。