Eczacı Süleyman Ferit Eczacıbaşı'nın oğludur. 1934'te Almanya'daki Heidelberg Ruprecht Karls Üniversitesi'nde kimya öğrenimini tamamladı. Ertesi yıl ABD'deki Chicago Üniversitesi'nden yüksek kimya diploması aldı. Uzmanlık alanı olarak biyokimyayı seçti. Berlin Üniversitesi Kimya Fakültesi'ni bitirerek 1937'de kimya doktoru oldu. 1939'a kadar Kaiser Wilhelm Enstitüsü'nde (sonradan Max Planck Enstitüsü) Profesör Adolf Butenandt'ın asistanlığında bulundu. Hormonlar ve vitaminler üzerine araştırmalar yaptı.
Türkiye'ye döndükten sonra, 1940'ların başında vitamin hapları ve vitaminli bebek maması üreten küçük bir laboratuvar kurdu. Daha sonra İstanbul'da kurulan Eczacıbaşı İlaç Fabrikası'nın yönetimini üstlenerek Türk ilaç sanayisinin gelişiminde önemli rol oynadı. 1940'larda başladığı seramik eşya imalatının yanı sıra seramik sağlık gereçleri, temizlik kâğıtları, konserve, kaynak elektrodları, plastik kökenli ambalaj malzemesi ve sağlık armatürleri gibi alanlarada girdi. 1974'te sermaye piyasasına girerek halka açık ilk yatırım ortaklığını kuran Eczacıbaşı, 1969'da kurulan Eczacıbaşı Holding A.Ş.'de yönetim kurulu üyeliğini üstlendi.Ancak bununla ilgili tartışmalar devam etmektedir.
Türk Eğitim Vakfı'nın kurucuları arasında yer alan Eczacıbaşı, 1972'den beri Uluslararası İstanbul Festivali'ni düzenleyen İstanbul Kültür ve Sanat Vakfı (İKSV) ile Dr. Nejat F. Eczacıbaşı Vakfı'nın da kurucularındandır. İstanbul Festivali'nin başarılarından dolayı 1974'te Avrupa Konseyi'nden madalya aldı.1983'te Türk Kimya Derneği Kimya Sanayiine Katkı Onur Belgesi'ne, 1975'te Türkiye Kızılay Derneği Şeref Madalyası'na, 1976'da da Almanya Federal Cumhuriyeti Büyük Liyakat Nişanı'na değer görüldü.Nejat Eczacıbaşı anılarını Kuşaktan Kuşağa (1982) adıyla yayımladı. 1946'da Beyhan (Ergene) Eczacıbaşı'yla yaptığı evlilikten Faruk Eczacıbaşı ve Bülent Eczacıbaşı doğmuştur. İzmir Rotary Kulübü'nün kurucu üyelerindendir. Meslekdaşı Abdi İbrahim gibi Selanik kökenli olup İbrani kökenli olduğu iddia edilmektedir.
6 Ekim, 1993 tarihinde katarakt ameliyatı için gittiği ABD'de vefat etti.