魏格纳起初研究天文学及气象学，喜爱冒险，曾乘坐热气球参加耐空比赛，并曾经以52小时的成绩打破当时最长的耐空纪录（35小时）。
在第一次世界大战时曾参军并两度负伤。他留意到非洲大陆西岸和南美洲东岸的海岸线很相似，因此推测大陆原本是相连的，1915年出版《大陆与大洋的起源》一书。
曾三次前往格陵兰进行极地上层大气及冰河学的研究及探险活动，并曾在北纬77度的冰上连续渡过两个冬天。1930年11月，在一次前往格陵兰的探险中死亡，享年50岁。后人为纪念他，月球及火星上有以他命名的陨石坑，小行星29227也是以他为名的。
1905～1906年，在林登堡航空气象台工作。
1906～1908年，参加丹麦探险队。
1912～1917年，参加科赫-格林贝格探险队，去格陵兰考察。
1919年任汉堡海洋气象台理论气象学部主任兼汉堡大学教授。
1924年，任格拉茨大学教授。
1929年，率探险队第三次去格陵兰考察，并在该岛三千米高地上建立了考察站。
1930年11月，在归途中于格陵兰遇难身亡。
1912年魏格纳提出关于地壳运动和大洋大洲分布的假说——“大陆漂移说”。他根据大西洋两岸，特别是非洲和南美洲海岸轮郭非常相似等资料，认为地壳的硅铝层是漂浮于硅镁层之上的，并设想全世界的大陆在古生代石炭纪以前是一个统一的整体（盘古大陆），在它的周围是辽阔的海洋。后来，特别是在中生代末期，盘古大陆在天体引潮力和地球自转所产生的离心力的作用下，破裂成若干块，在硅镁层上分离漂移，逐渐形成了今日世界上大洲和大洋的分布情况。但这一假说却难以解释某些大问题，如大陆移动的原动力、深源地震、造山构造等。
魏格纳在《大陆和海洋的形成》这部不朽的著作中努力恢复地球物理、地理学、气象学及地质学之间的联系——这种联系因各学科的专门化发展被割断——用综合的方法来论证大陆漂移。魏格纳的研究表明科学是一项精美的人类活动，并不是机械地收集客观信息。在人们习惯用流行的理论解释事实时，只有少数杰出的人有勇气打破旧框架提出新理论。但由于当时科学发展水平的限制，大陆漂移由于缺乏合理的动力学机制遭到正统学者的非议。魏格纳的学说成了超越时代的理念。
魏格纳去世30年后，板块构造学说席卷全球，人们终于承认了大陆漂移学说的正确性。由此可见到：一种正确的理论在其初期阶段常常被当做错误抛弃或是被当做与宗教对立的观点被否定，后期阶段则被当做信条来接受。但无论如何，人们至今还纪念魏格纳的，不是他生前冷遇与死后热闹，而是他毕生寻求真理、正视事实、勇于探索和不惜献身的科学精神。
只有魏格纳还孤独地吟唱着自己的诗篇。1930年魏格纳第三次深入格陵兰岛考察气象时，不幸长眠于冰天雪地之中，年仅50岁，他的遗体在第二年夏天才被发现。
他离去的早了一点儿，因为德国的一艘科学考察船刚刚从大西洋回国，带来了一个消息，在大西洋中间存在一条很长的洋中脊，那里有巨大的裂谷。凭着魏格纳广博的学识，他将有可能找到解决大陆漂移动力问题的方案，洋底的移动会提供大陆漂移的线索。可惜他与这个消息永远地隔绝了。
同许多超越时代的科学家一样，他又出生得早了一点，未能等到他的学说被世人接受的一天。也许，只有人迹罕至的冰雪大陆，才能理解魏格纳生前的孤独吧。魏格纳的灵魂被冰封在格陵兰的积雪中，大陆漂移学说则被尘封在图书馆的书架上，无人问津。
