Ernests Rezerfords piedzima Jaunzēlandē. Viņa tēvs bija ratnieks, māte - lauku skolotāja. Ernests bija ceturtais no divpadsmit bērniem ģimenē.

Vidējo izglītību Ernests ieguva Nelsonas pilsētas koledžā, netālu no dzimtās fermas. Sākumā Rezerfords apmeklēja vietējo sākumskolu un vidusskolu, bet pēc tam bija stipendiāts Nelsonas koledžā - privātā skolā. Tur arī atklājās viņa izcilās spējas matemātikā. Par panākumiem mācībās Ernests saņēma vēl vienu stipendiju un 1889. gadā sāka studēt Kenterberijas koledžā Kraistčērčā. 1894. gadā Rezerfords ieguva bakalaura grādu dabaszinātnēs.

Viņš mācījās tik labi, ka izpelnījās personālo stipendiju un tiesības tālāk izglītoties Anglijā.

Rezerfords aizbrauca uz Kembridžu un kļuva par aspirantu Kevendiša laboratorijā. Tur viņš turpināja pētīt radioviļņus un pirmoreiz nodibināja radiosakarus apmēram kilometra attālumā. Taču inženiertehniskās problēmas pašas par sevi viņu neaizrāva.

Rezerfords sāka pētīt gaisa vadītspēju tikko atklāto rentgenstaru ietekmē. Šis darbs, kuru viņš veica kopā ar fiziķi Dž. Dž. Tomsonu, vainagojās ar elektrona atklāšanu.

Pēc tam Rezerfords uzsāka atoma struktūras pētīšanu. Aizstāvējis doktora disertāciju, Rezerfords aizbrauca uz Kanādu un sāka strādāt par profesoru Makgilla universitātē Monreālā. Tur viņš sāka pētīt radioaktivitāti. Rezerfords pētīja alfa un beta staru īpašības un atklāja rādija un torija izotopus.

Sadarbībā ar radioķīmiķi Frederiku Sodiju viņš 1903. gadā izstrādāja radioaktīvo elementu pārvēršanās teoriju. 1908. gadā E. Rezerfords par šo darbu saņēma Nobela prēmiju. 1907. gadā Rezerfords atgriezās Anglijā un sāka vadīt fizikas katedru Mančestrā. Pētot alfa staru izkliedēšanos, zinātnieks atklāja, ka atomiem ir kodols, un noteica kodolu izmērus. Šo darbu viņš veica kopā ar vēlāk pazīstamo fiziķi Ernestu Mārsdenu. Pamatojoties uz šiem pētījumiem un dāņu fiziķa Nīlsa Bora teorētiskajiem darbiem, tika izveidots Bora-Rezerforda atoma modelis.

1918. gadā Rezerfords izdarīja lielu atklājumu - pierādīja, ka slāpekļa atoma kodols alfa daļiņu iedarbībā var pārvērsties par skābekli, tādējādi apstiprinājās, ka viens ķīmisks elements var pārvērsties citā. Pētot alfa daļiņu un ūdeņraža atomu mijiedarbību, Rezerfords atklāja mākslīgo radioaktivitāti. Viņš pats uzskatīja to par tīri zinātnisku problēmu un neticēja kodolenerģijas praktiskas izmantošanas iespējai. Taču viņa līdzstrādnieks, vēlāk ievērojamais vācu fiziķis Oto Hāns, atklāja urāna dalīšanos. Rezerforda darbi stipri vien tuvināja kodollaikmeta iestāšanos.

1919. gadā Ernests Rezerfords kļuva par Kevendiša laboratorijas direktoru un palika šajā amatā līdz mūža galam. Laboratorija kļuva par īstu divdesmitā gadsimta fiziķu Meku. Tajā strādājuši daudzi ievērojami zinātnieki, kuri uzskatīja sevi par Rezerforda mācekļiem - Patriks Blekets, Džons Kokrofts, Džeimss Čedviks, Pjotrs Kapica, Ernests Voltons. Kaut arī pašam Rezerfordam atlika mazāk laika aktīvai pētniecībai, viņa vadība nodrošināja augstu darba kvalitāti laboratorijā.

Visu mūžu Rezerfordam bija laba veselība, taču 1937. gadā viņš pēc operācijas negaidīti nomira. Zinātnieks ir apglabāts Vestminsteras abatijā netālu no Č. Darvina un I. Ņūtona atdusas vietas.