高华健1982年毕业于西安交通大学工程力学系，获工学学士学位；1984年7月，获哈佛大学工程科学硕士学位；1988年6月，获哈佛大学工程科学博士学位。2000年任美国斯坦福大学教授，2001年起担任德国马克斯·普朗克研究所（马普所）所长，2006年1月起任美国布朗大学终身教授；期间还曾任新加坡南洋理工大学杰出大学讲席教授。2012年当选为美国国家工程院院士；2015年12月当选中国科学院外籍院士；2018年5月当选美国科学院院士；2019年4月当选美国人文与科学院院士；2023年当选英国皇家学会院士。2024年1月，全职回国任教于清华大学，同年4月任清华大学力学与工程交叉研究院院长。