Hugo Marie de Vries est né le 16 février 1848 de Maria Everardina Reuvens et Djur Gerrit de Vries à Haarlem, aux Pays-Bas. Son père était un avocat qui a ensuite été Premier ministre des Pays-Bas dans les années 1870..
Enfant, Hugo a rapidement trouvé l'amour des plantes et a même remporté plusieurs prix pour ses projets de botanique pendant ses études à Haarlem et à The Hauge. de Vries a décidé de poursuivre des études de botanique à l'Université de Leiden. Pendant ses études au collège, Hugo est devenu intrigué par la botanique expérimentale et la théorie de l'évolution et de la sélection naturelle de Charles Darwin. Il est diplômé en 1870 de l'Université de Leiden avec un doctorat en botanique.
Il a enseigné pendant une courte période avant de fréquenter l'Université de Heidelberg pour étudier la chimie et la physique. Cependant, cette aventure n'a duré qu'un semestre environ avant de partir pour Wurzberg pour étudier la croissance des plantes. Il a repris l'enseignement de la botanique, de la géologie et de la zoologie à Amsterdam pendant plusieurs années tout en retournant à Wurzburg en vacances pour continuer son travail sur la croissance des plantes..
En 1875, Hugo de Vries s'installe en Allemagne où il travaille et publie ses résultats sur la croissance des plantes. C'est pendant qu'il vivait là-bas qu'il a rencontré et épousé Elisabeth Louise Egeling en 1878. Ils sont retournés à Amsterdam où Hugo a été embauché comme professeur à l'Université d'Amsterdam. Il ne tarda pas à être élu membre de l'Académie royale des arts et des sciences. En 1881, il a été nommé professeur titulaire en botanique. Hugo et Elisabeth ont eu un total de quatre enfants - une fille et trois fils.
Hugo de Vries est surtout connu pour son travail dans le domaine de la génétique car le sujet en était à ses débuts. Les conclusions de Gregor Mendel n'étaient pas bien connues à l'époque, et de Vries avait fourni des données très similaires qui pourraient être rassemblées avec les lois de Mendel pour créer une image plus complète de la génétique.
En 1889, Hugo de Vries a émis l'hypothèse que ses plantes avaient ce qu'il appelait pangenes. Les pangènes sont ce que l'on appelle maintenant des gènes et ils ont transmis les informations génétiques d'une génération à l'autre. En 1900, après que Gregor Mendel a publié ses résultats de travail avec les plants de pois, de Vries a vu que Mendel avait découvert les mêmes choses qu'il avait vues dans ses plantes en écrivant son livre.
Comme de Vries n'avait pas le travail de Gregor Mendel comme point de départ pour ses expériences, il s'est plutôt appuyé sur les écrits de Charles Darwin qui a émis l'hypothèse de la transmission des traits des parents à la progéniture génération après génération. Hugo a décidé que les caractéristiques étaient transmises via une sorte de particule donnée à la progéniture par les parents. Cette particule a été surnommée pangène et le nom a ensuite été raccourci par d'autres scientifiques.
En plus de découvrir des gènes, de Vries s'est également concentré sur la façon dont les espèces ont changé à cause de ces gènes. Même si ses mentors, alors qu'il était à l'Université et travaillait dans des laboratoires, n'ont pas adhéré à la théorie de l'évolution écrite par Darwin, Hugo était un grand fan du travail de Darwin. Sa décision d'incorporer l'idée d'évolution et de changement d'espèce au fil du temps dans sa propre thèse pour son doctorat a rencontré beaucoup de résistance de la part de ses professeurs. Il a ignoré leurs appels à retirer cette partie de sa thèse et a défendu avec succès ses idées.
Hugo de Vries a expliqué que l'espèce a changé au fil du temps très probablement à travers des changements, qu'il a appelés mutations, dans les gènes. Il a vu ces différences dans les formes sauvages d'onagre et l'a utilisé comme preuve pour prouver que les espèces ont changé comme l'a dit Darwin, et probablement sur une chronologie beaucoup plus rapide que ce que Darwin avait théorisé. Il est devenu célèbre dans sa vie grâce à cette théorie et a révolutionné la façon dont les gens pensaient à la théorie de l'évolution de Darwin.
Hugo de Vries a pris sa retraite de l'enseignement actif en 1918 et a déménagé dans son grand domaine où il a continué à travailler dans son grand jardin et à étudier les plantes qu'il y cultivait, proposant différentes découvertes qu'il a publiées. Hugo de Vries est décédé le 21 mars 1935 à Amsterdam.