Apja körorvos volt, Trsztenán, Nagyváradon, majd Budapesten működött. Politzer Szegeden járt gimnáziumba, 1919-ben a diáktanács elnöke volt. Januárban belépett a kommunista pártba. Részt vett február 2-án a budapesti Barcsay utcai főgimnáziumban rendezett, a középiskolások forradalmi követeléseit (köztük az érettségi vizsga eltörlését) megfogalmazó diákgyűlésen. Első írása a szegedi Igazság című lap 1919. február 21-i számában jelent meg. A Vörös Hadseregben 16 évesen harcolt a szolnoki csatában. A Tanácsköztársaság bukása után nem tanulhatott tovább a szegedi gimnáziumban, így a gimnáziumi érettségit Budapesten tette le. Bécsben találkozott Sigmund Freuddal és Ferenczi Sándorral.
1921-ben sikerült Párizsba távoznia. A Sorbonne-on folytatta filozófiai, pszichológiai tanulmányait. 1923-ban megalapította és szerkesztette a Revue de psychologie concrète folyóiratot, amelyben pszichológiai okfejtései láttak napvilágot, köztük a Lépés Kant igazi arca felé. Cherbourgban, Évreux-ben, majd Párizsban dolgozott filozófiatanárként. Párizsban a L'Esprit folyóirat köré tömörült írócsoporthoz tartozott, Aragonnal és Danielle Casanovával barátkozott. Megalakították A filozófusok nevű csoportot, ami szembeszállt az elvont elvek alapján gondolkozókkal, köztük Freuddal és Henri Bergsonnal, helyette a konkrét ember vizsgálatát javasolták. 1929-ben belépett a Francia Kommunista Pártba. Munkatársa volt a L'Humanité és a Pensée lapoknak.
A pszichológiában és a bölcsészetben Descartes-ot tartotta mesterének, ám mindent dogmatikusan baloldali, marxista–leninista nézőpontból szemlélt. Bár Sigmund Freudot polgári gondolkodónak nevezte, a pszichoanalízisből kiindulva hozott létre új lélektani irányzatot, a „konkrét pszichológiát”, ami azonban nem terjedt el széles körben. 1930-ban tudósi pályája helyett a fasizmus elleni harcot választotta hivatásául. Részt vett a francia ellenállásban. Összeveszett barátjával, Aragonnal, aki az ellenállás irodalmi vonalát vitte, míg Politzer a politikait.
Az 1930-as évek elején Henri Barbusse kommunista és Romain Rolland szimpatizáns írókkal együtt elindított munkásegyetemen (l'Université Ouvrière de Paris) több száz hallgatót oktatott kitűnő stílusban marxista filozófiára. Az egyetemet az 1939-es náci megszállás után megszüntették.
1940-ben a kommunista párt mozgósította, Párizsba vezényelte. 1940. júliusi leszerelése után egy titokban megjelenő kiadvány szerkesztője volt. A l' Université libre (Szabadegyetem) és az októbertől megjelenő La Pensée Libre (Szabad gondolkodás) az ellenállási mozgalom legfontosabb kiadványai voltak, melyek írtak a második világháború alatt a fasiszták által elkövetett kínzásokról, tudósok bebörtönzéséről is.
Briliáns cikket írt Alfred Rosenbergnáci ideológus 1941 végén Párizsban tartott előadásának hazug történelemszemléletéről. 1942. március elején a francia rendőrség a betiltott kommunista párttal való együttműködése miatt második feleségével (Maï Politzer, sz. Marie Larcade) letartóztatta . Bár Jean Cocteau közbenjárt érte, miután nem tudtak vallomást kicsikarni belőle, kiszolgáltatták a Gestapónak. Nem volt hajlandó együttműködni a nácikkal, ezért három hónapig kínozták, mielőtt 1942. május 23-án a hírhedt Mont Valérien erődben sortűzzel agyonlőtték volna. A legenda szerint a Marseillaise-t fütyülte utolsó leheletével. Felesége 1943 elején halt meg az auschwitzi koncentrációs táborban.
Elmélete, miszerint az emberek nem elvont lények, hanem mindenki a saját állandó drámáját, azaz konfliktusok sorozatát éli át, megalapozta Jean-Paul Sartreegzisztencializmusát.
Emlékezete
Franciaországban utcák (Párizs 12. kerületében), iskolák[6][7][8][9][10] viselik nevét, emléktáblája van, életművének több kiadása megjelent.