Rodzina Louisa Pasteura obejmuje jego rodziców, brata, trzy siostry, jego żonę, syna i cztery córki. Z jego dzieci tylko dwie dorosłe, a pozostała trójka zmarła na tyfus plamisty dzieci. Jego ojciec był garbarzem po długiej rodzinnej tradycji.
Pasteur opuścił rodzinę, aby studiować w Paryżu w wieku 16 lat. Jednak przez tę tęsknotę za domem wrócił do domu mniej niż miesiąc później, aby studiować lokalnie. Po ukończeniu doktoratu w 1847 roku w Ecole Normale w Paryżu, został profesorem na Uniwersytecie w Strasburgu w 1848 roku. Tam poznał Marie Laurent, córkę rektora uniwersytetu, i pobrali się 29 maja 1849 roku.
Dzieci Pasteura obejmowały Jeanne, Jean-Baptiste, Cecile, Marie-Louise i Camille. Jeanne zmarła w wieku 9 lat, Cecile w wieku 12 lat i Camille w wieku 2 lat. Jean-Baptiste Pasteur poślubił Jeanne Boutroux w 1874 roku. Córka Marie-Louise poślubiła Rene Vallery-Radot w 1879 roku i napisał jedną z biografii Pasteura.
Chociaż cierpiał na osobistą tragedię w swojej rodzinie, praca Pasteura stanowiła fundament dziecięcych szczepień, które uratowały życie wielu dzieci. W 1879 roku opracował szczepionkę na cholerę z kurczaka. W 1885 roku zaszczepił Josepha Meistera, chłopca ugryzionego przez wściekłego psa. Sukces tej szczepionki przyniósł mu natychmiastową sławę.