En 1904, à 18 ans, il passe les concours de l’École normale supérieure et de l’École polytechnique. Reçu premier à l’une et deuxième à l’autre, il choisit Polytechnique. Dès l’année suivante, le jeune étudiant publiera son premier article sur les séries semi-convergentes. En 1907, il rentre au corps des mines, suit en parallèle des cours au Collège de France et y rencontre Jacques Hadamard qui sera son directeur de thèse. Il passe sa thèse en 1911 « sur les équations intégro-différentielles définissant des fonctions de lignes » dans la voie de Volterra et d’Hadamard avec pour jury les mathématiciens Émile Picard, Henri Poincaré et Hadamard et reçoit son doctorat en 1912.
En 1920, il est nommé professeur d’analyse a l’École polytechnique et découvre à cette occasion la discipline qu’il marquera le plus de son empreinte, le calcul des probabilités. Il y reste jusqu’en 1940, où il est radié suite aux lois de Vichy. Il passe la guerre dans la clandestinité, quitte Paris en 1942 pour aller à Lyon puis Mâcon.
Après la guerre, il retrouve son poste à l’École polytechnique et y reste jusqu’en 1959. Il est élu à l’Académie des sciences en 1964 et fait commandeur de la légion d’honneur la même année4. Il meurt en 15 décembre 1971 à Paris.
