Friedrich Bergius est né le 11 octobre 1884 à Goldschmieden, près de Breslau en Silésie, où son père possédait une usine de produits chimiques. Il étudie la physique et la chimie auprès des professeurs Abegg et Landenburg à Breslau, puis de Hantzsch à Leipzig, Nemst à Berlin, et Haber à Karlsruhe. C'est à Leipzig qu'il soutient sa thèse en 1907 sur le sujet suivant: "Recherches sur l'acide sulfurique concentré comme solvant". Dans le laboratoire de Haber, il s'initie à la chimie des hautes pressions, thème de recherche qui l'amènera au prix Nobel. Nommé à Hanovre en 1909 comme lecteur en physique, il commence ses travaux en préparant du superoxyde de calcium par action de l'oxygène sous forte pres sion sur la chaux. Il met au point des réacteurs et des valves pour pressions élevées; puis il se préoccupe de fabriquer des produits chimiques par cette tcchnique, non pas tous les produits nouveaux, mais seulement ceux qui semblent avoir un avenir industriel. Il a d'ailleurs été sur ce point un parfait visionnaire. Il publie en 1912 ses travaux sur une méthode de reconstitution en laboratoire de la formation géologique des couches carboniîêres; il s'intéresse aussi à l'obtention industrielle de l'hydrogène par action de la vapeur d'eau sur le charbon. Ainsi lorsqu'il étudie la conversion des huiles lourdes en carburant, c'est à l'hydrogène sous pression qu'il pense d'abord. Le procédé antérieur, fondé sur le craquage thermique, avait l'inconvénient de conduire à des substances extrêmes: le gaz méthane et le coke solide, la fraction intermédiaire d'huiles légères étant extrêmement faible. L'utilisation de l'hydrogène résout ce problème, et en 1913 Bergius peut déposer le premier brevet afin de protéger cette découverte. La déclaration de la guerre le voit entrer aux Etablissements Goldschmidt, à Essen, comme chef de laboratoire. Là, il met au point un procédé de production du fuel à partir du charbon; peu après, il construit une unité de conversion du bois en sucre et modemise la réaction de Willsthtter, en traitant la cellulose par l'acide chlorhydrique concentré.

Ces travaux sont loin d'être terminés à la fin de la guerre. Il les poursuit en laboratoire et en unité-pilote, produisant, à partir du bois, du sucre qui à son tour est transformé en alcool et en dextrose. En 1927, il cède à la I.G. Farben le brevet déposé en 1913, tout en contituant ses recherches afin d'améliorer son procédé d'hydrogénation. Il teste de nombreux catalyseurs en vue de la synthèse de carburants pour le craquage du pétrole sous pression et pour la synthèse de l'alcool méthylique à partir du gaz à l'eau.

Les résultats de ses recherches ouvrent la voie à la fabrication de nombreux produits synthétiques, et ont eu des applications considérables, surtout pendant la Seconde Guerre Mondiale. La carbochimie, qui connaissait un grand essor depuis 1865 (travaux de Kékulé), atteint son apogée avec Bergius. Pendant la Seconde Guerre mondiale, son procédé d'hydrogénation de la houille pour préparer l'essence (4 à 5 tonnes de houille produisant une tonne de carburant) foumit aux armées allemandes une grande part du combustible dont elles avaient besoin en attendant de s'emparer des champs pétrolifères du Moyen Orient. En 1944, la moitié du carburant allemand (environ 6 000 000 de tonnes) était obtenue par voie synthétique grâce à douze usines qui travaillaient selon le procédé de Bergius, et huit selon celui de Fischer.

Bergius inventa également les méthodes de préparation de l'éthylène-glycol (antigel) en utilisant l'éthylène et le phénol à partir du chlorobenzène, sans pour autant en assurer la production industrielle.

Tout en continuant à suivre les progrès de la chimie et de ses applications, il s'attachait de plus aux problèmes financiers posés par le développement de l'industrie chimique allemande; il dut s'en faire l'avocat infatigable et combattre l'aveuglement et l'égoïsme de certains milieux économiques et politiques.

Il reçut le titre de Docteur Honoris Causa de l'Université de Heidelberg en 1927, puis le prix Nobel en 1931. A la fin de la Seconde Guerre mondiale, il partit en Autriche, et fut bientôt invité à aller s'installer en Espagne. Après un bref séjour dans ce pays, il gagna l'Argentine, et mourut à Buenos Aires le 30 mars 1949.