Aziz Sancar, 1946 yılında Mardin’in Savur ilçesinde sekiz çocuklu bir ailenin yedinci çocuğu olarak dünyaya gelmiştir. İki de üvey kardeşi bulunmaktadır. Kalabalık bir aileye sahip Aziz Sancar’ın ailesi, geçim sıkıntısı çeken fakir bir ailedir. Tek ayakkabıyla okula gitmek zorunda kalan kendisi ve kardeşleri olmuştur. Çocukluğunun büyük bir kısmını meyve bahçelerine bakarak ve çobanlık yaparak geçirmiştir.
Aziz Sancar’ın ağabeyi Kenan Sancar, Türk Silahlı Kuvvetleri’nde generalliğe kadar çıkmıştır. Aziz’e beş yaşında okuma ve yazma öğretmiştir. Okulda başarılı bir öğrenci olması için ona yardım etmiştir.
Aziz Sancar okul yıllarında futbolla da ilgilenmiştir. Genç takımın kaleciliğini de yapmıştır. Lise takımında da bulunmuştur. Futbolcu olma isteğinden vazgeçerek lise sondayken üniversite okumaya karar vermiştir. 1963 yılında İstanbul Üniversitesi Tıp Fakültesi’ne başlamıştır. 1969 yılında birincilikle mezun olduktan sonra iki yıl da Mardin Savur’da sağlık ocağında memleketine hizmet etmiştir.
Aziz Sancar, NATO – TÜBİTAK bursu ile Jhon Hopkins Üniversitesi’ne kaydolmuştur. Dallas Üniversitesi’nde Moleküler Biyoloji alanında doktorasını yapmıştır. 1977 yılında akademik çalışmalarını doktorasını aldıktan sonra da sürdürmüştür. Yale Üniversitesi’nde de çalışmıştır. DNA onarımı üzerinde çalışarak kendini geliştirmiştir. 2015 yılında Nobel Bilim Ödülü’nü alan ikinci Türk olmuştur. DNA üzerindeki yaptığı çalışmalarla tanınmakta ve hala Amerika’da bir üniversitede çalışmalarını sürdürmektedir.