Son père, procureur au parlement de Paris, le destine au barreau, et lui coupe les vivres lorsqu'il déserte l'étude paternelle et entame des études médicales à l'Hôtel-Dieu.
En 1782, il soutient sa thèse et commence à exercer à l'hôpital de la Charité. Il y est bientôt nommé professeur de pathologie, puis de physiologie.
Lors de la création de l'École de médecine en 1795, il y obtient la chaire de clinique interne. Il est professeur de médecine pratique au Collège de France en 1796, puis titulaire de la chaire de médecine en 1797.
A l'hôpital de la Charité, il insiste auprès de ses élèves (on y trouve les jeunes Laennec et Esquirol) sur l'importance de l'examen clinique du malade, par exemple l'auscultation cardiaque.
Durant le Consulat, il gagne la confiance de Napoléon et de Joséphine, dont il devient le médecin personnel. Cette confiance vaudra quelques années plus tard à l'Empereur cette phrase célèbre : « Je ne crois pas à la médecine, mais je crois en Corvisart ».
Premier médecin de sa Majesté Impériale, Corvisart assiste au lever et au coucher de l'Empereur deux jours par semaine, le mercredi et le samedi. Il accompagne son impérial patient, dont il dissipe les malaises par une hygiène alimentaire stricte, en Italie en 1805 et en Autriche en 1809.
Comme il se doit, le praticien est comblé d'honneurs : chevalier puis officier de la Légion d'Honneur dès 1804, baron de l'Empire en 1808, commandeur de l'ordre de la Réunion en 1812. Ses pairs ne sont pas les derniers pour reconnaître sa valeur : il est élu à l'Académie des sciences en 1811 et à l'Académie de médecine en 1820, et appartient à presque toutes les sociétés savantes d'Europe.
Bien qu'ami de Joséphine, il sait gagner la confiance de Marie-Louise dès son arrivée en France ; il suit sa grossesse et l'aide à accoucher du roi de Rome le 20 mars 1811 ; il l'accompagne à Vienne en 1814 après l'abdication, puis rentre en France.
Redevenu "Premier médecin de Leurs Majestés impériales" durant les Cent-Jours, il se retire après Waterloo. Il est l'un des derniers à saluer Napoleon avant son départ pour Rochefort.