1912年6月26日，王承书出生于上海一个殷实的诗书之家，祖籍湖北武昌。她出生后不久，一家人迁居北京了。
 
读小学6年级和初三时，因为身体不好，王承书两次因病休学。1930年，18岁的王承书考入燕京大学物理系，班里13个学生，她是唯一的女生。
 
1934年，王承书从燕京大学毕业，获得学士学位，然后继续攻读研究生。1936年，她获得硕士学位，然后留校任教。
 
1939年，27岁的王承书嫁给了29岁的张文裕。张文裕是从英国留学归来的，在西南联大当教授。婚后，王承书也在昆明西南联大任教了。
 
1941年，王承书去美国密歇根大学攻读博士学位。两年后，张文裕去美国普林斯顿大学巴尔摩实验室任研究教授，夫妻俩这才团聚。
 
1944年，王承书获得博士学位后，先在密歇根大学工作，后又在普林斯顿高等研究院等机构工作。
 
新中国成立后，王承书和张文裕一心想回国，要报孝祖国。可像他们这样的人才，美国方面又怎么会轻易放他们走呢？一直到1956年，夫妻俩历经重重困难，才回到祖国的怀抱里。
 
王承书到中国科学院近代物理研究所理论研究室担任了研究员，同时兼任北京大学物理系教授；张文裕则在中国科学院原子能研究所任研究员等职务。
 
王承书49岁这年，突然离开了家，像人间蒸发了一样，没人知道她去了哪里、在干什么。
 
张文裕只知道王承书接受了国家的重要任务，具体干什么并不知道，但他还是支持妻子的，默默地承担起了照顾家庭的责任，对外也只字不提王承书接受任务的事。
 
17年后，在1978年，66岁的王承书被调到核工业部直属机关，负责科研生产和培养人才的工作，她这才回到家，跟张文裕团聚，才又见到孩子。
 
其实这17年里，王承书去了参与核事业了，去改做铀同位素分离工作，解决了净化级联计算、级联的定态和动态计算等重大课题。因为是机密工作，她只能隐姓埋名。
 
在大西北，王承书带领铀浓缩厂的同事们，生产出了我国第一批高浓铀精品，为我国第一颗原子弹的爆炸提供了核心燃料。后来，她又在研制浓缩铀设备，为祖国的核事业做贡献。
 
1992年，张文裕去世，王承书将张文裕一生的10万余元积蓄，全部捐给了“希望工程”，在西藏日喀则的萨迦县，建起了一所“文裕小学”。
 
1994年6月18日，王承书在北京去世，享年82岁。去世前她立下遗嘱，将她的遗体捐献给医学研究单位，个人书籍和科技资料赠送给核理化院，约10万元存款全部捐给“希望工程”。