出生于名門望族
 
1916年，王世真出生在福建福州被稱為“西清王氏”的顯赫家族，清朝兩廣總督王慶云正是王世真的高祖。王世真的父親王孝緗早年留學日本，曾作為中國的唯一代表參加了遠東醫學大會，也曾參與孫中山領導的同盟會和辛亥革命;母親林劍言是民族英雄林則徐的曾孫女。生在名門望族、書香門第，王世真深受家庭環境的熏陶和影響，自幼刻苦讀書。
 
17歲那年，王世真考入燕京大學。一年后，他自作主張，轉學到清華大學化學系。原來，清華大學于1932年新建的化學館名師薈萃，吸引了他和諸多同學的目光，于是大家一起決定考試轉學。然而，戰火硝煙擊碎了王世真繼續在清華園安心讀書的夢想。
 
首次合成DDT支援抗戰
 
被戰火逼至內地后，在著名化學家袁翰青教授的推薦下，王世真進入貴陽醫學院任教。當時正值抗日戰爭最為艱苦的時期，他加入了由北京協和醫學院的一批愛國教授組成的戰時衛生人員訓練所。在這里，他第一次學以致用，作出了開創性的貢獻。
 
戰場衛生條件差，軍隊受到暴發斑疹、傷寒等流行病的嚴峻威脅。從留學德國的哥哥漂洋過海寄來的一封信中，王世真了解到德國軍隊所用新型殺蟲劑DDT的化學結構。他馬上動手合成，不久便向抗日部隊提供了這種強效殺蟲劑。由此，王世真成為在我國首次合成DDT的科學家。
 
留學美國與核醫學結緣
 
戰爭中的經歷，讓王世真深切體會到，國家落后就要挨打。1945年抗戰尚未結束，耳邊仍是日本飛機的隆隆轟炸聲。他報名參加了當時教育部負責招生的公費留學考試，并取得制藥化學專業第一名的成績。1946年，王世真前往加拿大多倫多大學學習藥理學，半年后轉入美國衣阿華大學化學系。
 
獲得博士學位后，美國一家著名制藥公司曾以優厚的待遇向王世真拋出橄欖枝。當時，一心想當制藥專家的王世真，也想利用那里先進的設備研制新藥，但“要進入那里工作，必須先加入美國籍。”王世真斷然拒絕了這個要求。隨后，他改去剛剛成立的美國衣阿華大學放射性研究所工作。正是這次工作的變動，改變了王世真的科研命運，讓他與奉獻畢生心血的核醫學結緣。
 
在那里，王世真用核素示蹤方法，成功標記了碳十四甲狀腺素和碳十四門冬氨酸，其合成方法至今還收藏在美國的國家檔案局。兩年間，他與同事合成了世界上最早的一批放射性標記化合物，也為他此后致力于我國核醫學事業的發展奠定了堅實基礎。
 
首次合成抗肺結核特效藥
 
盡管在美國有著優越的生活條件，但內心里希望祖國能夠強大的夢想，強烈感召著王世真早日回國。
 
1951年，王世真終于沖破重重阻礙回到國內，被聘為北京協和醫學院生化系副教授。當時國家科研基礎薄弱，沒有進行核醫學研究的基本實驗條件。而正是回國后不久的那段時間，他首次在中國合成了抗肺結核的特效藥“雷米特”。
 
此前，被民間稱為“癆病”的肺結核幾乎屬于不治之癥，幾百萬人面臨著死亡的威脅。“雷米特”的出現，使得中國肺結核病的治療發生了根本性改變，這種疾病不再意味著死亡。
 
對于這項意義重大的貢獻，王世真本人卻很少提及。因為在他看來，這并非自己創造性的成果，只是按照別人的方法，“非常簡單地合成了藥物”。
 
首將同位素應用于人體試驗
 
1956年，在王世真眼里是我國核醫學研究的春天。當年，在我國擬定的《十二年科學技術遠景發展規劃》中，第一次將“同位素在生物醫學中的應用”列入國家重點科研項目。王世真親手制定了這個項目的實施規劃。
 
“沒有方法、沒有技術、沒有儀器設備，一切都要從零開始，全部依靠自己創造。”王世真說，沒有一件事情是容易的。
 
同位素技術是核醫學領域的核心內容，辦同位素訓練班，成為中國核醫學發展的第一步。正是在這個訓練班里，誕生了我國第一批放射性同位素測試儀，研制出第一批放射性標記物，完成了第一批顯影實驗，培養了第一批從事核醫學研究的專業人員。
 
王世真在協和醫院建立了中國第一個同位素中心實驗室，第一個將同位素應用于人體試驗。而首位勇敢的被試者，就是他自己。
 
當時，全中國幾乎所有的同位素醫學應用技術和方法，都是在王世真的主持和倡導下創建，并向全國普及推廣的。由此，學界尊稱他為“中國核醫學之父”。
 
1987年，王世真在聯合國國際原子能機構會議上，作了中國核醫學的現狀和發展規劃的報告。翌年，國際核醫學大會在北京召開，成為中國核醫學研究走向世界的里程碑。