1897. február 10-én a connecticuti West Hartfordban jött a világra John Ostrom Enders, a Hartford National Bank igazgatójának sarjaként. A humán érdeklődésű fiú a középiskola befejezése után, 1915-ben a Yale Egyetemre iratkozott be, de tanulmányait megszakítva 1918-ban csatlakozott az amerikai tengerészgyalogsághoz, ahol századosi rangban, pilótaként és repülőoktatóként szolgált. Az első világháború után visszatért a Yale-re, ahol tagja volt a Delta Kappa Epsilon egyetemi testvériségnek és a Scroll and Key titkos társaságnak is. 1920-ban angol irodalomból diplomázott, de nem találta helyét a világban. Előbb ingatlanügynökként, majd tanárként képzelte el jövőjét. Ezért átiratkozott a Harvard Egyetemre, ahol az angol nyelvet és irodalmat tanulmányozta. A biológia iránti szunnyadó érdeklődését az egyetem orvostanhallgatóival kötött barátsága keltette fel, elhatározta, hogy beiratkozik a mikrobiológiai doktori programba. A karizmatikus tanszékvezető, Hans Zinsser tanítványaként 1930-ban bakteriológiából és immunológiából PhD-fokozatot szerzett. Disszertációjában bebizonyította, hogy az anafilaxiás sokk (a legsúlyosabb allergiás reakció) és a tuberkulinra való hiperszenzitivitás (túlérzékenységi reakció) különböző jelenségek. 1930 és 1946 között a Harvard orvosi karán kutatott és tanított. 1935-ben adjunktusi, 1942-ben docensi kinevezést kapott. Elsősorban a baktériumok virulenciáját és a gazdaszervezet ellenállását vizsgálta. Kutatásai új és alapvető ismereteket nyújtottak a tuberkulózisról, a pneumococcus-fertőzésekről és a bakteriális fertőzésekkel szembeni ellenállásról. 1938-ban emlősök vírusaival kezdett foglalkozni, szerológiai tesztet dolgozott ki a mumpsz vírus diagnosztizálására, bőrtesztet a vírussal szembeni védettség kimutatására, és bizonyította az inaktivált vírus immunizáló hatását, valamint fertőzőképességének gyengítését a csirkeembriókban való kitenyésztés révén. (A vírusok csirkeembriókban való tenyészthetőségére is ő jött rá.) A második világháború alatt az amerikai hadügyminisztérium fertőző betegségekkel foglalkozó polgári tanácsadójaként dolgozott, szaktudásával néhány évig a haderőt is szolgálta. 1946-ban felkérték a bostoni Children's Medical Center gyermekkórház fertőző betegségeket kutató laboratóriumának létrehozására. Az emberi vírusbetegségekkel kapcsolatos kutatásokat, köztük a járványos gyermekbénulást okozó poliovírussal való kísérletezés vezetésével bízták meg. Akkor még azt hitték, hogy ez a vírus csak az idegsejtekben tenyészik, de Enders kételkedett ebben. Első kísérleteiket a mumpsz vírusával végezték, de mivel a szövetkultúrában baktériumok is tenyésztek, próbálkozásuk kudarcot vallott. A röviddel korábban felfedezett penicillin nevű antibiotikum azonban megállította a baktériumok szaporodását, a vírusok tenyésztését viszont nem befolyásolta. Ezt követően próbálkoztak a poliovírussal, amelyet először embrionális bőrsejteken, majd más szöveteken is sikerült kitenyészteniük. Az általuk kidolgozott szövetkultúra-módszer tette lehetővé a poliovírus tisztán és nagy mennyiségben történő vizsgálhatóságát. A poliovírus tenyésztési módszerének kidolgozásáért 1954-ben munkatársaival Thomas Wellerrel és Frederick Robbinsszal megosztott orvostudományi Nobel-díjat kaptak. Felfedezésük utat nyitott a járványos gyermekbénulás elleni vakcina kifejlesztéséhez. A polio elleni első szérumot 1953-ban Jonas Salk kísérletezte ki, az inaktivált vírust csak injekcióban lehetett beadni, Albert Sabinnak pedig 1954-ben sikerült megalkotnia a szájon át adható vakcinát. Enders munkásságát 1954-ben Albert Lasker-díjjal, 1963-ban az Elnöki Szabadság érdemrenddel is elismerték. Számos nemzetközi tudományos társaságnak, az Angol Királyi Akadémiának is tagja volt. 1985. szeptember 8-án, nyolcvannyolc éves korában halt meg a connecticuti Waterfordban.