1918年(民国七年)5月10日，顾知微出生于江苏南京。顾知微成长于父母双亡的贫寒家庭，但青少年时代所生活的梦幻般的田园环境却让他对大自然的美难以忘怀。
1931年(民国二十年)，被保送进入江苏省立南京中学。
1936年(民国二十五年)夏，因参加抗日示威游行被捕，南京中学被迫解散，转入江苏省立镇江中学，次年毕业。
1937年(民国二十六年)，考入湖南大学矿冶系，就读一年。
1938年，考入西南联合大学地学系地质学专业。
1942年(民国三十一年)毕业获理学学士学位，9月进入云南省地质调查所工作。
1944年(民国三十三年)，他由王恒升教授推荐，考入中央地质调查所，任技佐，开始主要进行石油和工程地质调查，后调到古生物地层研究室。
1949年，加入新民主主义青年团。
1950年夏，他毅然放下已有成就的三叠纪地层古生物研究，奔赴豫西宜洛煤田做地质普测。
1950年至1955年，由地质部借调，开展华北煤田地质调查，任工程师。
1951年5月，中国科学院成立古生物研究所，原中央地质调查所的古生物地层研究人员归入中国科学院古生物研究所，顾知微经地质部借调，赴华北地质局负责冀南峰峰煤田和内蒙古石拐子煤田进行地质普查，被聘为工程师，任队长。
1951年5月，中国科学院成立古生物研究所，原中央地质调查所的古生物地层研究人员归入中国科学院古生物研究所，顾知微经地质部借调，赴华北地质局负责冀南峰峰煤田和内蒙古石拐子煤田进行地质普查，被聘为工程师，任队长。
1950年到1955年，他负责这些煤田勘查的技术工作，初步探明这些煤田的全部或部分远景储量，主持编写了多篇煤田地质报告，为日后详查、建井、开采打下了基础，为新中国煤炭工业的发展做出了重要贡献。
1959年，顾知微先生首次对中国的侏罗系和白垩系进行系统总结，《中国的侏罗系和白垩系》作为"中国各纪地层总结"系列专著之一。
1959年，顾知微先生首次对中国的侏罗系和白垩系进行系统总结，《中国的侏罗系和白垩系》作为"中国各纪地层总结"系列专著之一，成为重要文献被广泛应用。
1960年，初开始，他领导了中国双壳类化石的系统整理和厘定工作，出版专著《中国的瓣鳃类化石》，并作为"中国各门类化石"系列成果之一。
1980年12月，当选为中国科学院学部委员(院士)。
1999年，由顾知微先生执笔完成的中国古生物志新乙种32 号《松辽地区白垩纪双壳类化石》出版，这是他迈入高龄后取得的又一项重要成果。此后，他又倾注于中国中生代非海相双壳类化石的综合修订工作，并取得新成果。
2011年3月19日，逝世。
顾知微从事地质古生物研究工作60余年，对中国的地质古生物事业做出了主要贡献。早年对海相为主的泥盆纪、三叠纪地层和双壳类古生物进行研究，20世纪50年代又率先对中国淡水双亮类化石和中生代非海相地层开展研究。在国内首创陆相侏罗系和白垩系多门类化石的综合研究，领导古生物研究所等单位的研究人员对东北地区包括松辽、大庆油田、浙江、四川和云南等地进行考察研究，是著名的"热河生物群"研究的奠基人。他进一步拓展了中国非海相双壳类化石的研究，建立了侏罗纪、白垩纪的4个双壳类序列，指出亚洲古陆的中国地域是欧亚大陆蚌类起源的中心之一。提出早期白垩纪的"浙闽运动"在形成中国今日西北高、东南低的地势上以及对中国东部含油盆地的发育和与内生金属矿产相关的岩浆活动等方面的作用，较"燕山构造旋回"的首次"宁镇运动"更为重要。顾知微针对大庆油田和松辽石油普查的急需，鉴定编制了松辽平原白垩纪双壳类图版19幅及其地层分布表和说明，写出地层序列划分意见的报告，为指导石油地质勘探和大庆油田的开发做出了贡献。[2] 这与20世纪80年代国际上从海相化石和地层研究所得出的"白垩纪中事件"基本吻合。以这些化石和地层的研究为基础，探索蚌类的起源和发展，确定中生代盆地，探索煤、石油等能源矿产的形成规律，以至论证岩浆活动暨印支、燕山两构造旋回与矿产形成的关系，都有十分重要的意义。[2] 20世纪80年代初结合中国经济建设和能源需要，他对黑龙江省东部完达山区和鸡西含煤盆地中生代地层和古生物进行考察与研究，对含有海相中生代地层和化石的龙爪沟群等进行深入研究，这对中国及东亚地区中生代地层的时代划分对比和矿产资源勘查有重要意义。
顾知微注重古生物地层研究与岩浆活动、构造运动等综合研究。他认为早期白垩纪"浙闽运动"在形成中国今日西北高、东南低的地势以及对中国东部含油盆地的发育和与内生金属矿产相关的岩浆活动等方面的作用，较"燕山构造回旋"的首次"宁镇运动"更为重要。这与当时国际上从海相化石和地层研究所得出的"白垩纪中事件"基本相符，对矿产资源的勘查以及全面认识中国地质发展史等具有重要意义。
顾知微是中国双壳类古生物学的学术带头人，中国非海相侏罗纪和白垩纪地层古生物研究的开拓者和奠基者，先生的一生，为中国地层古生物学的发展做出了卓越贡献。(中国科学院评)
顾知微不仅是一位科学家，在他的治学过程和生活中更处处体现出强烈的爱国情感。(九三学社评)
顾知微校友是一位卓越的地层古生物学家，他的一生是勤奋求索的一生，孜孜不倦献身于科学的一生，热爱社会主义祖国并为之奉献的一生。(北京大学南京校友会评)
