Jacques Dubochet est né en 1942 à Aigle.
Il effectue sa scolarité entre Nendaz, Sion et Lausanne. En 1955, il est déclaré "premier dyslexique du canton Vaud". Un directeur d'école compréhensif et informé lui permettra de poursuivre ses études.
Après avoir passé sa maturité fédérale à Lausanne, il entre à l'EPUL en 1962. Il obtient son diplôme d'ingénieur physicien en 1967. Passionné par la biologie, il passe en 1969 un certificat de biologie moléculaire à l'Université de Genève pour devenir biophysicien.
Jacques Dubochet effectue sa thèse entre l'Université de Genève et le Biocentrum à Bâle sous la direction du Professeur Edouard Kellenberger et obtient son doctorat en 1973. Sa carrière se poursuit en Allemagne, à Heidelberg, où à partir de 1978 il occupe un poste de Chef de groupe à l'EMBL.
Dès 1987, il revient à l'Université de Lausanne, nommé à la fois professeur au Département d'analyse ultrastructurale et directeur du Centre de microscopie électronique. Entre 1998 et 2002, il assume la présidence de la section de biologie.
Auteur ou co-auteur de très nombreux articles scientifiques publiés dans des revues prestigieuses et dont certains figurent en couverture, Jacques Dubochet acquiert une renommée internationale dans le domaine de la cryo-microscopie électronique.
Sa découverte, en 1980, de la vitrification de l'eau observée dans un microscope à basse température conduira au développement de plusieurs méthodes utilisées aujourd'hui dans la plupart des grands laboratoires de microscopie électronique. Couplées à des traitements informatiques d'analyses d'images, ces méthodes déterminent la structure tridimensionnelle de particules isolées comme des macromolécules, des virus ou encore des filaments à une résolution très fine et dans un état hydraté et préservé.
L'équipe de Jacques Dubochet n'a eu de cesse de développer d'autres techniques poursuivant l'exploration structurelle de la matière biologique. La méthode CEMOVIS, adoptée par un réseau d'excellence européen, permet de vitrifier des tissus, des biopsies, ou encore des cellules entières, pour révéler leurs plus fins détails structuraux.