Su llamada "enseñanza objetiva", basada en el adiestramiento manual tanto como en el mental y en el desarrollo de los poderes de observación y razonamiento, pasó a constituir la base de acción de las modernas escuelas primarias. El ejemplo de sus "escuelas felices" ayudó a terminar con la ruda y a veces cruel disciplina que hasta finales del siglo XIX prevaleciera en la generalidad de las escuelas . Reflejó sus ideas en materia de educación en una serie de novelas, entre ellas Las veladas de un solitario, Leonardo y Gertrudis y Cómo enseña Gertrudis a sus hijos .
Nació en Zurich, en el hogar de un cirujano. Estudió Teología y Jurisprudencia en el Carolinum de su ciudad natal, donde fue alumno de Bodmer, Breitinger y Steinbruchel; combinó estudios clásicos con los ideales de renovación civil y patriótica de las tradiciones republicanas. Miembro de la Sociedad Helvética, tras un breve tiempo dedicado a la práctica de las leyes quiso mejorar por medio de la educación la difícil situación de las masas en su país, y formuló novedosas teorías en gran medida fruto del pensamiento expuesto por Rousseau en Emile y El contrato social . Aplicó por vez primera sus ideales educativos a un grupo de niños campesinos de Neuhof, en 1775.
Bajo los auspicios del Gobierno suizo fundó escuelas experimentales en Stanz y Burgdorf, y abrió en Yverdon, en 1815, una escuela normal para la preparación de maestros . Durante los siguientes 20 años, este centro educativo inculcó en miles de docentes sus teorías, con las que se logró revolucionar los programas escolares, especialmente en lo referente a los estudios de Geografía, Aritmética y Lenguaje oral. Los numerosos maestros extranjeros que acudieron a esta escuela normal, practicaron y difundieron las teorías de Pestalozzi en Francia, Alemania, Inglaterra y América.
Este genial educador falleció en Brugg.