Ὁ Γεώργιος Παπανικολάου γεννήθηκε στίς 13 Μαΐου 1883 στήν Κύμη Εὐβοίας. Ὁ πατέρας του ἦταν γιατρός, ἐνῶ διετέλεσε δήμαρχος Κύμης καί βουλευτής Εὐβοίας.
Πέρασε τά παιδικά του χρόνια στήν Κύμη, ὅπου καί τελείωσε τό Δημοτικό Σχολεῖο καί κατόπιν οἱ γονεῖς του τόν ἔστειλαν στήν Ἀθήνα γιά νά ὁλοκληρώσει τίς ἐγκύκλιες σπουδές του.
Τό 1898, σέ ἡλικία μόλις 15 ἐτῶν, γράφτηκε στήν Ἰατρική Σχολή τοῦ Πανεπιστημίου Ἀθηνῶν, ἀπό τήν ὁποία ἀποφοίτησε τό 1904 μέ ἄριστα. Ἀνήσυχο πνεῦμα, μελέτησε φιλοσοφία (Νίτσε, Σοπεγχάουερ), μυήθηκε στή μουσική καί τήν ποίηση, ἔμαθε Γαλλικά καί Γερμανικά, καί γενικά ἀπέκτησε μία πολύπλευρη μόρφωση καί ἐσωτερική καλλιέργεια. Εἰδικά ἡ μουσική ἦταν τό μεγάλο του πάθος. Ἔτσι, ἀσχολήθηκε ἐπί ὀκτώ ἔτη μέ τό βιολί.
Τό 1907 μετέβη στή Γερμανία γιά μετεκπαίδευση, παρά τήν ἐπιθυμία τοῦ πατέρα του, πού ἤθελε νά ἀσκήσει μαζί του τήν ἰατρική στήν Ἑλλάδα. Τρία χρόνια ἀργότερα ἀνακηρύχθηκε διδάκτωρ Φυσικῶν Ἐπιστημῶν στό Πανεπιστήμιο τοῦ Μονάχου μέ τήν ἐργασία «Περί τῶν συνθηκῶν τῆς διαφοροποιήσεως τοῦ φύλου τῶν δαφνιδῶν». Ἀμέσως μετά ἐπέστρεψε στήν Ἑλλάδα, ὅπου νυμφεύθηκε τή μυκονιάτισσα Μαρία-Ἀνδρομάχη Μαυρογένους, ἀπόγονο τῆς ἡρωίδας τοῦ '21 Μαντώς Μαυρογένους καί συμμετεῖχε ὡς γιατρός στούς Βαλκανικούς Πολέμους τοῦ 1912-1913.
Ὅταν ἔληξε ὁ πόλεμος τό 1913, ἀναχώρησε γιά τήν Ἀμερική μαζί μέ τήν Ἀνδρομάχη. Οἱ συνθῆκες ἦταν δύσκολες ἐλέῳ οἰκονομικῶν δυσχερειῶν. Αὐτό εἶχε ὡς ἀποτέλεσμα νά ἐργαστοῦν καί οἱ δύο σέ κάποιο ἐμπορικό κατάστημα, πουλῶντας χαλιά καί ράβοντας κουμπιά μέ ἀμοιβή 5 δολάρια τήν ἑβδομάδα. Ὡστόσο ὁ φτωχός καί ἄγνωστος μετανάστης ἐξελίχθηκε ταχέως. Σύντομα τόν ἀνακάλυψε ὁ διάσημος ἐκείνη τήν ἐποχή γενετιστής Τ. Μόργκαν, ὁ ὁποῖος εἶχε χρησιμοποιήσει στό ἔργο του τά πορίσματα τῆς διδακτορικῆς διατριβῆς τοῦ νεαροῦ Παπανικολάου καί μεσολάβησε γιά τήν πρόσληψή του στό παθολογοανατομικό ἐργαστήριο τοῦ Νοσοκομείου τῆς Νέας Ὑόρκης. Ἀπό ἐκεῖ βρέθηκε στό ἀνατομικό ἐργαστήριο τοῦ ὀνομαστοῦ Πανεπιστημίου Κορνέλ καί ἐπιδόθηκε ἀπερίσπαστος στό ἑρευνητικό του ἔργο.
Τό 1917 μελέτησε τό κολπικό ἐπίχρισμα τῶν κατώτερων θηλαστικῶν καί συσχέτισε τή μορφολογία του μέ τόν ὁρμονικό κύκλο καί τίς ἀνάλογες μεταβολές στή μήτρα καί τίς ὠοθῆκες τῶν ζώων. Στή συνέχεια πραγματοποίησε κλινικές καί ἐργαστηριακές μελέτες γιά τή διαγνωστική ἀξία τῆς ἐξέτασης τῶν κυττάρων τοῦ κολπικοῦ ἐπιχρίσματος στόν ἄνθρωπο, μέ πρῶτο «πειραματόζωο» τή γυναίκα του. Ἡ ἕρευνά του ἐπεκτάθηκε ἀργότερα σέ γυναῖκες τοῦ «Women's Hospital» τῆς Νέας Ὑόρκης καί ἀποτέλεσε τή βάση γιά τή θεμελίωση τῆς μεθόδου του γιά τήν ἔγκαιρη διάγνωση τοῦ καρκίνου.
Τό 1928 ἔκανε τήν πρώτη του ἀνακοίνωση μέ τίτλο «Νέα διάγνωση τοῦ καρκίνου», ἡ ὁποία ἀρχικά ἀντιμετώπισε τή δυσπιστία τοῦ ἰατρικοῦ κόσμου τῶν ΗΠΑ. Ὁ ἴδιος ὅμως ἦταν ἀπολύτως βέβαιος γιά τήν ἀξία τῆς μεθόδου του γιά τήν κυτταρολογική διάγνωση τοῦ καρκίνου τῆς μήτρας καί συνέχισε μέ μεγαλύτερο ζῆλο τίς ἕρευνές του.
Οἱ ἕρευνες τοῦ Παπανικολάου ἐπεκτάθηκαν στή συνέχεια στίς κυτταρολογικές ἀλλοιώσεις στόν καρκίνο τοῦ αὐχένα τῆς μήτρας καί τοῦ ἐνδομητρίου, τῶν ὁποίων τά πορίσματα δημοσίευσε τό 1943 μέ τόν τίτλο «Διάγνωσις τοῦ καρκίνου τῆς μήτρας μέσῳ τῶν κολπικῶν ἐπιχρισμάτων». Ἡ δημοσίευση τῆς ἐργασίας αὐτῆς ἦταν ἑπόμενο νά κεντρίσει τό παγκόσμιο ἰατρικό ἐνδιαφέρον καί νά προκαλέσει τήν ἄμεση δοκιμαστική χρησιμοποίηση τῆς μεθόδου σέ διάφορα νοσοκομεῖα.
Ὁ Παπανικολάου μέ τίς ἐργασίες του αὐτές ἔγινε ὁ θεμελιωτής νέου ἐπιστημονικοῦ κλάδου τῆς «ἀποφολιδωτικῆς κυτταρολογίας». Ἡ μέθοδος αὐτή, πού ἔλαβε πρός τιμήν του τήν ὀνομασία «Μέθοδος Παπανικολάου» ἤ «Τέστ Παπανικολάου» καί κατά συγκοπή «Τέστ Πάπ» ἄνοιξε εὑρεῖς νέους ὁρίζοντες στήν ἰατρική ἕρευνα στή γενετήσια φυσιολογία καί ἐνδοκρινολογία, εἰδικότερα γιά τόν καρκίνο.
Ὁ Παπανικολάου προτάθηκε δύο φορές γιά τό Βραβεῖο Νόμπελ τό 1953 καί τό 1960. Καί τίς δύο φορές ὅμως ἡ Bασιλική Ἀκαδημία τῆς Στοκχόλμης ἀρνήθηκε τήν κορυφαία ἐπιβράβευση στόν ἄνθρωπο πού ἔφερε τήν ἐπανάσταση στή διάγνωση γιά τόν καρκίνο τοῦ τραχήλου. Οἱ λόγοι πού ὁ Ἕλληνας ἐπιστήμονας δέν βραβεύτηκε εἶναι πολλοί. Ἡ ἐπίσημη ἐκδοχή ἀνέφερε ὅτι ἡ ἐπιτροπή προτίμησε νά βραβεύσει γιατρούς πού εἶχαν βρεῖ θεραπεῖες καί ὄχι τόν Παπανικολάου, ὁ ὁποῖος εἶχε ἀσχοληθεί μέ τήν πρόληψη τοῦ καρκίνου. Σύμφωνα μέ τή μαθήτρια τοῦ Παπανικολάου Ἰρένα Κορπόσφκα, ἡ ἐπιτροπή ἦταν ἐπιφυλακτική μέ τό ἔργο τοῦ γιατροῦ ἐπειδή ἦταν ἐξαιρετικά πρωτοποριακό. Μᾶλλον ἡ ἐπιτροπή δέν πίστευε πόσο μεγάλο ἦταν τό ἐπίτευγμα τοῦ Παπανικολάου, τό ὁποῖο δέν ἐφαρμόσθηκε σέ μία μέρα ἀλλά ἔγινε κομμάτι τῆς ἰατρικῆς πρακτικῆς σταδιακά. Ἡ ἄλλη ἐκδοχή εἶναι ὅτι τά μέλη τῆς ἐπιτροπῆς εἶχαν ἤδη ρισκάρει στό παρελθόν καί ἐκτέθηκαν ἀνεπανόρθωτα. Τό 1926 ἀπένειμαν τό Nόμπελ στήν ἐξίσου πρωτοποριακή θεωρία τοῦ Δανοῦ Φίμπιγκερ Γιοχάννες Ἀντρέας Γκρίμπ. Ὁ Γκρίμπ ὑποστήριξε ὅτι οἱ παρασιτικοί νηματώδεις σκώληκες προκαλοῦσαν τόν καρκίνο. Ἡ θεωρία του γρήγορα διαψεύστηκε καί τό φιάσκο σημάδεψε καί τήν ἐπιτροπή πού βιάστηκε νά τόν ἐπιβραβεύσει.
Ὡστόσο τό ἔργο τοῦ καθηγητῆ ἐπιβραβεύεται καθημερινά ἀπό χιλιάδες γυναῖκες σέ ὅλον τόν κόσμο, πού μέ ἀσήμαντο κόστος, σέ ἐλάχιστο χρόνο καί χωρίς πόνο πραγματοποιοῦν τήν ἐξέταση πού ἔχει σώσει ἑκατομμύρια ζωές. Αὐτό εἶναι τό σπουδαιότερο βραβεῖο.
Τόν Νοέμβριο τοῦ 1961 ὁ Γεώργιος Παπανικολάου συνοδευόμενος πάντα ἀπό τή σύζυγό του καί σύντροφο στίς ἕρευνές του Μάχη, ἐγκατάλειψε τή Νέα Ὑόρκη, καθώς δέχτηκε νά ἀναλάβει τήν ὀργάνωση καί διεύθυνση ἑνός Καρκινολογικοῦ Ἰνστιτούτου στό Μαϊάμι τῆς Φλόριντα. Ἡ ἀλλαγή περιβάλλοντος καί ἡ γενικότερη κούραση γιά τίς ἀνάγκες τοῦ Ἰνστιτούτου ἦσαν καθοριστικοί παράγοντες γιά τήν ὑγεία του. Ἀπεβίωσε ἀπό καρδιακή προσβολή. Τήν ἡμέρα ἐκείνη τό ἡμερολόγιο ἔδειχνε 19 Φεβρουαρίου 1962.
