Claude Allègre obtient un doctorat ès-sciences physiques. Il fonde alors dans les locaux d’une usine un groupe d’études de géologie isotopique baptisé « groupe Louis Barrabé », du nom du titulaire de la Chaire de géologie structurale et géologie appliquée de la Faculté des sciences de Paris qui fut son professeur. Le groupe « Louis Barrabé » est bientôt rattaché à l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) sous le nom de laboratoire de géochimie et cosmochimie, avant d’emménager dans le nouveau campus de Jussieu. Claude Allègre est nommé professeur titulaire à l’Université Paris VII en 1970 et devient directeur de l’IPGP.
Les travaux de l’équipe de chercheurs dirigée par Claude Allègre portent essentiellement sur les questions de géochimie à partir de l’étude des éléments trace et des isotopes. Ces contributions ont facilité par la suite la compréhension de la croûte et du manteau terrestre. Les chercheurs ont également conçu des modèles sophistiqués d’un certain nombre de processus géologiques comme le volcanisme, l’évolution de l’atmosphère terrestre et la formation des nébuleuses protoplanétaires. Ont été développées en parallèle des techniques de datation isotopique, notamment la méthode de datation par le système samarium-néodyme. Ces recherches ont valu à Claude Allègre de très hautes distinctions scientifiques.
Ami de Lionel Jospin depuis l’adolescence, il devient son conseiller spécial au Ministère de l’éducation nationale. Il est l’initiateur du plan « Université 2000 » qui propose une réforme en profondeur du système des classes préparatoires. Claude Allègre est nommé Ministre de l’éducation nationale, de la recherche et de la technologie en 1997. Réformateur dans l’âme, il retrouve ses homologues allemand, anglais et italien lors d’un colloque pour lancer un appel à la construction d’un espace européen de l’enseignement supérieur. En 1999, il commence la mise en place de la réforme Licence-Master-Doctorat en conformité avec le processus de Bologne décidé par l’Union Européenne.
Auteur de très nombreux ouvrages, il collabore aussi à l’élaboration de scénarios pour la télévision, La bataille d’Hernani et Galilée ou l’Amour de Dieu.
