Edoardo Amaldi nacque a Carpaneto Piacentino (Piacenza) il 5 settembre 1908 da Luisa Basini e Ugo Amaldi.
Attratto dalle materie tecnico-scientifiche (il padre era docente universitario di Analisi Matematica e Meccanica Razionale) si iscrisse alla facoltà di Ingegneria a Roma saltando l'ultimo anno del liceo. Dopo un anno di corsi, il suo docente di fisica, il direttore dell'Istituto di Fisica di via Panisperna Orso Mario Corbino, rivolse un appello agli studenti più volenterosi e interessati alla fisica pura, affinché cogliessero l'occasione d'oro che si presentava in quell'Istituto: era il 1926 e l'astro nascente della fisica Enrico Fermi era venuto a insegnare fisica teorica a Roma, primo in Italia. Amaldi colse l'occasione al volo e passò al corso di laurea in Fisica
Sotto la guida di Fermi e di Franco Rasetti (10/8/1901 - 5/12/2001), Amaldi entrò subito a pieno ritmo nelle attività di ricerca del gruppo, al quale si erano uniti anche Emilio Segrè ed Ettore Majorana, anch'essi "reclutati" da Corbino da Ingegneria. Da Rasetti ebbe i maggiori insegnamenti di fisica sperimentale, prese con lui la laurea nel 1929 con una tesi sull'effetto Raman nel Benzolo e divennero fedeli compagni di passeggiate e scalate in montagna; da Fermi imparò la fisica moderna, l'entusiasmo per la ricerca e la dedizione alla fisica da vero caposcuola; fu tra i pochi a stabilire un rapporto di vera amicizia con la complessa e geniale personalità di Ettore Majorana durante gli anni universitari. Il suo inserimento era facilitato, oltre che dalle sue abilità di fisico, anche dalla sua giovane età, inizialmente era infatti il più giovane del gruppo.
In linea con la nuova politica di ricerca inventata in quegli anni da Fermi e Corbino, Amaldi trascorse spesso bervi periodi di studio e specializzazione all'estero presso i più importanti laboratori di fisica. Come era comune in quei tempi di scarsa frequentazione degli istituti di fisica, Amaldi divenne presto assistente di Corbino. Era già un fisico di una certa esperienza, nonostante l'età, quando negli anni '32-'34 il gruppo intraprese la grande avventura con i neutroni. Guidati dalla mente profonda di Fermi, i "ragazzi di via Panisperna" riuscirono a esaltare l'induzione della radioattività artificiale nei vari elementi della tavola periodica con bombardamento di neutroni lenti, aprendo la strada alle applicazioni della fissione nucleare (1934). Amaldi fu tra i protagonisti di una stagione d'oro per la fisica italiana, durata pochi anni: il gruppo di Fermi non stava inventando solo la fisica dei neutroni lenti, ma anche un nuovo modo di fare e comunicare la fisica. Sono stati il primo esempio di ciò che è oggi prassi comune in fisica sperimentale: un equipe di ricercatori che si dividono i compiti e firmano articoli scientifici con quattro, cinque sei nomi.
Dopo il 1938 il gruppo si disperse in Italia e all'estero. I foschi sviluppi della politica del governo fascista contribuirono in modo decisivo alla fine di quell'epoca, soprattutto dopo la partenza di Fermi. Per sfuggire alle leggi razziali che avrebbero colpito la moglie ebrea Laura Capon, Fermi andò negli Stati Uniti dopo aver ritirato il premio Nobel nel 1938, senza neanche ritornare in Italia dalla Svezia. Ma i motivi erano anche legati alle difficoltà a continuare a fare fisica ad alto livello, visto che il governo non finanziava più la ricerca come nella prima metà degli anni '30.
Anche Amaldi fu tentato di trasferirsi in USA, dove non avrebbe avuto difficoltà a trovare una cattedra universitaria, ma decise di rimanere in Italia. La scelta si rivelò vincente: ad Amaldi, infatti, si deve la ricostruzione dell'ambiente scientifico italiano, di Roma in particolare, dopo la follia della seconda guerra mondiale. Terrà la cattedra di fisica generale e sperimentale per circa quarant'anni, formando e seguendo generazioni di fisici, cercando di mantenere vivo e di potenziare l'inimitabile stile appreso da Fermi. Dalle ricerche pionieristiche di fisica nucleare con Fermi e gli altri, passò alla nascente fisica delle particelle, attraverso lavori altrettanto pionieristici sui raggi cosmici.
Divenne così uno degli uomini di riferimento per la fisica delle particelle italiana, che nasceva negli anni '50-'60. Contribuì in prima persona a dei progetti a livello nazionale e internazionale. Enti e centri di ricerca come l'elettrosincrotrone di Frascati, l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), il Centro Europeo di Ricerche Nucleari (CERN) di Ginevra, l'European Space Agency (ESA) esistono grazie all'impegno lungimirante di Edoardo Amaldi.
Nell'ultima parte della sua carriera si era aperto a nuovi campi: dal punto di vista scientifico contribuì ad aprire a Roma il nuovo filone di ricerche sulle onde gravitazionali; sul piano politico e sociale si impegnò nel promuovere iniziative e conferenze sul tema del disarmo e dell'uso pacifico della fisica nucleare, le Amaldi Conferences contribuiscono a dare continuità al suo pacifismo. Non era nuovo a questo tipo di impegno: negli anni della guerra in cui Fermi in America studiava le reazioni a catena controllate, che applicherà poi alla realizzazione della prima pila e delle prime armi atomiche, Amaldi a Roma aveva deciso di interrompere le ricerche in fisica nucleare, temendo di subire strumentalizzazioni politiche e militari.
Amaldi è autore di circa 200 pubblicazioni scientifiche, nonché di testi didattici per la scuola e per l'università. Ha scritto anche dei testi a carattere storico-scientifico, tra cui la biografia dell'amico scomparso Ettore Majorana.
Amaldi è morto il 5 dicembre 1989, ancora in piena attività, mentre era presidente dell'Accademia dei Lincei, di cui era socio dal 1948.