Tu Youyou nació el 30 de diciembre de 1930, en Ningbo, una ciudad de la costa este de China. Su padre trabajaba en un banco mientras que su madre cuidaba de sus 4 hermanos y ella. En su familia, se le daba mucha importancia a la educación de los niños. Esto le permitió asistir a las mejores escuelas de la región.
A los 16 años de edad, contrajo la tuberculosis, lo que la obligó a abandonar sus estudios por dos años para recibir tratamiento en casa. Sin embargo, este hecho fue el que la ayudó a descubrir su vocación por la investigación médica. Así, tras graduarse en el Instituto en 1946, fue aceptada en la Escuela de Medicina de la Universidad de Pekín para estudiar en el departamento de Ciencias Farmacéuticas.
Durante la carrera, tuvo la oportunidad de estudiar el origen de las plantas medicinales, su funcionamiento, clasificación, como extraer ingredientes activos de estas etc. Esta formación fue esencial para los trabajos que desempeñaría en los próximos años.
Tras licenciarse, estudió, durante dos años y medio, medicina tradicional China. Esto la permitió conseguir un puesto de trabajo como investigadora en La Academia de Medicina tradicional China, que ahora se conoce como Academia de Ciencias Médicas Chinas. Su primera investigación aquí consistió en el uso de la planta Lobelia chinensis, como tratamiento de la esquistosomiasis, la cual es una enfermedad aguda y crónica causada por gusanos parásitos. Esta enfermedad es causada por un platelminto y era muy frecuente en China en el siglo XX.
Durante los últimos 60 años ha tenido distintos cargos en la Academia de Ciencias Médicas Chinas, como jefe del departamento de Química (1973-1990) o jefe del Centro de investigación de la Artemisinina. También se le han asignado cargos como profesora asociada y ha sido jefe de profesores de la Academia.
Tu Youyou recibió en 2011 el Premio Albert Lasker por Investigación Médica Clínica, y en 2015 el Premio Nobel en Fisiología o Medicina. Recibió la mitad del premio Nobel por descubrir la eficacia de la molécula antimalárica de la planta Artemisia annua, y la otra mitad fue a parar a Satoshi Omura y William Campbell por descubrir un nuevo compuesto, la avermectina, capaz de curar infecciones como la oncocercosis y la filariasis linfática causadas por pequeños parásitos.
Su descubrimiento de la artemisinina y su tratamiento de la malaria está considerado como el descubrimiento más significativo de medicina tropical en el siglo XX para la mejora de la salud para personas de países en vías de desarrollo tropicales en Asia del sur, África y América del Sur.
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