Жорес Алфёров родился 15 марта 1930 года в Витебске. После 1935 года семья уехала на Урал. Окончил с золотой медалью среднюю школу №42 города Минска. Был зачислен на 1 курс энергетического факультета Белорусского политехнического института (нынешнее название - Белорусский национальный техничнеский университет). Позже, по совету своего учителя физики Я. Б. Мельцерзона поехал поступать в Ленинград. В 1952 году окончил Ленинградский электротехнический институт имени В. И. Ульянова (ЛЭТИ, нынешнее название - Санкт-Петербурский государственный электротехнический университет). С 1953 года работал в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе (с 1987 по май 2003 года был директором, с мая 2003 года по июль 2006 года — научный руководитель). В 1961 году защитил диссертацию на степень кандидата физико-математических наук. Доктор физико-математических наук (1970). Профессор ЛЭТИ (1972). Академик АН СССР (1979). В 1990—1991 годах — вице-президент АН СССР, председатель Президиума Ленинградского научного центра. С 2003 года — председатель Научно-образовательного комплекса «Санкт-Петербургский физико-техникческий научно-образовательный центр» РАН. Иностранный член НАН Беларуси (1995), Польской АН (1988). Главный редактор «Писем в Журнал технической физики», член редколлегии журнала «Наука и жизнь».

Автор более 500 научных трудов, трёх монографий и более пятидесяти изобретений.

В 2010 году стал председателем Консультативного научного Совета Фонда «Сколково».

Лауреат Нобелевскрй премии по физике в 2000 году за разработку палупроводниковых гетероструктур и создание быстрых опто- и микроэлектронных компонентов (совместно с Гербертом Кромером и Джеком Килби).

Умер 1 марта 2019 года в Санкт-Петербурге.