A tudós 2008-ban megosztott Nobel-díjat kapott az AIDS-et okozó HIV-vírus izolálásáért. A FranceSoir helyi lap jelentése szerint a kutató kedden halt meg Neuilly-sur-Seine-ben, családja körében.

Montagnier a Loire menti Chabris városában született. Ötéves korában elütötte egy autó, két napig kómában feküdt, a baleset következtében arca sebhelyes maradt. Középiskolás korától érdeklődéssel figyelte, ahogy könyvelőként dolgozó apja vasárnaponként a családi házuk padlásán berendezett kis laboratóriumban kísérletezett. Tizennégy évesen már önállóan is próbálkozott, majd főként nagyapjának a vastagbélrákkal folytatott elhúzódó küzdelme ösztönözte arra, hogy maga is rákkutatásba kezdjen.

Orvosi diplomáját Párizsban szerezte 1955-ben. Huszonhárom évesen adjunktus lett a Sorbonne-on, 1963 és 1965 között ösztöndíjasként Glasgow-ban folytatott virológiai kutatásokat. Ian MacPherson mellett dolgozva fedezte fel, hogy az agaróz gél elnevezésű kocsonyás anyag kiváló környezetet biztosít a rákos sejtek tenyésztésére. Technikájuk általánosan elfogadottá vált az onkogénekkel (a rákos megbetegedés kialakulását elősegítő gén) és a sejttranszformációval foglalkozó laboratóriumokban.

1965 és 1972 között az Institut de Radium (később Institut Curie) laboratóriumának vezetője lett. 1972-ben megalapította a Pasteur Intézet onkológiai osztályát, amelynek 2000-ig volt az igazgatója. Figyelme a retrovírusok felé fordult, amelyek örökítő anyagukat nem DNS, hanem RNS alakjában tárolják. Amikor a vírus belép a gazdasejtbe, ott kiszabadul belőle az RNS, valamint egy enzim (fordított transzkriptáz), és DNS-t állít elő, amelyhez a vírus RNS-ét használja mintának. A vírus DNS-e ezután beépül a gazdasejt DNS-ébe.

Bizonyos körülmények hatására a sejtekben replikálódik a vírus, amely elszaporodva károsítja a szervezet sejtjeit, olykor azok pusztulását okozva. Azt az amerikai Robert Gallo bizonyította be, hogy az emberi szervezetben is létezhetnek retrovírusok: sikerült életben tartania az emberi immunreakcióban részt vevő úgynevezett T-sejteket, illetve azonosítania az azokat fertőző leukémiavírust (HTLV).

1982-ben egyik kollégája arra kérte, hogy segítsen egy új, titokzatos, főként homoszexuális férfiak körében észlelt szindróma kórokozójának felderítésében. Az előző évben megjelent betegség, amelyet szerzett immunhiányos tünetegyüttesnek (angol rövidítéssel: AIDS) neveztek el, hamarosan a drogosok, heteroszexuálisok és
vérátömlesztésen átesettek körében is terjedni kezdett. Montagnier és csapata azt feltételezte, hogy valószínűleg egy retrovírus felelős a betegségért.

Felfigyeltek arra, hogy az AIDS kialakulását megelőző stádiumban a nyirokcsomók tartósan megduzzadnak, ezért 1983-ban Montagnier és két kollégája, Francoise Barré-Sinoussi és Jean-Claude Chermann megvizsgáltak egy fertőzött beteg nyirokcsomójából származó szövetkultúrát, és a vizsgálat során retrovírus-transzkriptázt találtak, ami bizonyította a retrovírus jelenlétét. Az izolált vírust LAV-nak nevezték el, amely később - nemzetközi megegyezés nyomán - új nevet kapott: humán immunhiányos vírus (HIV).

Montagnier és csoportja azt is felfedezte, hogy a HIV az emberi immunreakcióban részt vevő T4 sejteket támadja meg. Bár ekkor még nem voltak bizonyosak abban, hogy az AIDS kórokozóját találták meg, felfedezésüket publikálták a Science című folyóirat 1983. május 20-i számában. A Gallo vezette amerikai kutatók egy évvel később tették közzé cikküket, amely tudatta a világgal, hogy izolálták az AIDS-et okozó, általuk HTLV-IIIB névre keresztelt retrovírust.

Mint később kiderült, Montagnier és Gallo egymástól függetlenül ugyanazt a vírust fedezték fel. Ugyanazt a vírust írták le, amikor 1985-ben közzétették a rendkívül gyorsan mutálódó kórokozó genetikai mintáját. A két csoport összekülönbözött az elsőség kérdésén, az éles vitát végül kormányszintű megállapodás zárta le: az AIDS-tesztből származó bevételeket egyenlően osztották meg, Montagnier-t és Gallót társfelfedezőnek minősítették. Ma már bizonyos, hogy az elsőség a franciáké, az amerikaiak tulajdonképpen egy Párizsból küldött mintát izoláltak.

Az orvosi Nobel-díjat 2008-ban Montagnier és Françoise Barré-Sinoussi kapta a "humán immundeficiencia vírus felfedezésért", megosztva a méhnyakrákot okozó humán papilloma vírust felfedező német Harald zur Hausennel. Gallo mellőzése a díj odaítélésében hatalmas vihart kavart, még Montagnier is "meglepetését" fejezte ki, a bizottság azonban arra hivatkozott, hogy nem tehetett másként, mert a szabályok szerint az elsőséget kellett díjazniuk.