Rođen je 17. aprila 1814. u selu Ugrine na Velebitu, Hrvatska. Bio je srpski botaničar, prirodnjak i lekar, prvi predsednik Srpske kraljevske akademije (1887–1888). Završio je studije medicine u Pešti, a usavršavao se u Beču. Radio je kao fabrički lekar i okružni fizikus (nadzorni lekar) u Jagodini i Kragujevcu, a 1856. postao je profesor Liceja u Beogradu. Veći deo života posvetio je izučavanju flore, faune i mineralogije u Srbiji, te se smatra začetnikom niza bioloških disciplina i prirodnih nauka uopšte. Njemu pripada zasluga za otkriće omorike (Picea omorika, čuvena Pančićeva omorika, koju je otkrio u selu Đurići na planini Tari), jedne od retkih vrsta četinarskog drveća koje uspeva isključivo u planinskom području zapadne Srbije, istočne Bosne i oko srednjeg toka reke Drine. Pored toga, tokom svog višegodišnjeg rada otkrio je i opisao još oko 100 novih, do tada nepoznatih biljnih vrsta i opisao oko 2500 već poznatih biljnih vrsta.
Pančić je objavio veći broj značajnih radova o flori Bugarske i Crne Gore, kao i iz oblasti floristike i faunistike (Ptice Srbije, Ribe Srbije i dr.), a njegovo najvažnije delo nosi naziv Flora Kneževine Srbije. U Beogradu je 1874. osnovao i uredio Botaničku baštu, koja se od 1889. nalazi na imanju Jevremovac, koje je u tu svrhu darovao kralj Milan Obrenović. Najviši vrh Kopaonika dobio je naziv po ovom velikom i značajnom naučniku (Pančićev vrh, 2017 m), čiji se mauzolej nalazi upravo na Kopaoniku. Pančić je umro 8. marta 1888. u Beogradu.