Hahn studierte ab 1897 in Marburg Chemie und promovierte 1901. Ab 1902 arbeitete er am Chemischen Institut der Universität Marburg, 1904 wurde er Mitarbeiter am Universitäts-College in London, 1905 in Montreal, 1906 in Berlin. 1910 wurde Otto Hahn außerordentlicher Professor und 1928 Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Chemie in Berlin. Von 1948 bis 1960 war er Präsident der Max-Planck-Gesellschaft. Er befaßte sich ab 1904 mit Untersuchungen radioaktiver Stoffe. Diese führten ihn ab 1907 in Zusammenarbeit mit Lise Meitner zur Entdeckung einer großen Anzahl radioaktiver Elemente bzw. Isotope. 1938 war Hahn Mitentdecker der Spaltung von Urankernen bei Neutronenbestrahlung (Kernspaltung). Für diese Entdeckung wurde ihm 1946 der Nobelpreis für Chemie des Jahres 1944 verliehen. Als Gegner der Anwendung der Atomenergie für kriegerische Zwecke unterzeichnete er 1957 den Göttinger Appell gegen eine beabsichtigte atomare Aufrüstung der Bundeswehr. Hahn wohnte ab 1935 in Dahlem in der Altensteinstraße.

Meitner studierte Naturwissenschaften und promovierte 1906. Ein Jahr später hörte sie in Berlin bei Max Planck Vorlesungen. Sie blieb in Berlin und arbeitete die nächsten 30 Jahre mit Otto Hahn zusammen. 1912–1938 war sie am Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie angestellt; 1922 wurde sie Privatdozentin, 1926 Professorin für Physik an der Berliner Universität. 1933 wurde ihr aus rassischen Gründen die Lehrbefugnis entzogen. Sie emigrierte 1938 nach Dänemark, später nach Schweden, erhielt 1947 eine Professur an der Technischen Hochschule Stockholm und wurde Abteilungsleiterin an der Ingenieurwissenschaftlichen Akademie. Ihre Hauptarbeitsgebiete waren Kernphysik und Radioaktivität. 1939 lieferte sie in Zusammenarbeit mit O. R. Frisch eine erste theoretische Erklärung der Kernspaltung. Lise Meitner erhielt 1949 die Max-Planck-Medaille und 1966 den Enrico-Fermi-Preis.