Llicenciat en filosofia i lletres per la Universitat Autònoma de Barcelona, doctorat en geologia del Quaternari a la Universitat Pierre et Marie Curie Paris VI i en geografia i història a la Universitat de Barcelona. És col·laborador del Consell Superior d’Investigacions Científiques i catedràtic de prehistòria a la Universitat Rovira i Virgili. Des d’aquesta institució va impulsar un equip de recerca interdisciplinari materialitzat en la creació de l’Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social (IPHES) l’any 2004, que va dirigir fins el 2015.

És autor de treballs com l’article publicat a la revista Science, conjuntament amb altres membres de l’equip d’Atapuerca, amb el títol A Hominid from the Lower Pleistocene of Atapuerca, Spain: Possible Ancestor to Neanderthals and Modern Humans (1997), en què presentava l’Homo antecessor, el qual situava en una data força anterior a l’establiment dels homínids a Europa. Ha destacat també com a divulgador i autor de nombrosos assaigs en els quals exposa la seva visió de la condició humana, influïda per la seva formació de paleoantropòleg i per una ètica del progrés humà basada en el marxisme.

El 1997 li fou concedit el premi Príncipe de Asturias en representació de l’equip d’Atapuerca. L’any 2000 rebé la Medalla Narcís Monturiol al mèrit científic, lliurada per la Generalitat de Catalunya, i el 2009 fou guardonat amb el Premi Nacional de cultura.