Στα οχτώ του χρόνια πήγε στην Αγγλία για εκπαίδευση και ενώ από μικρός είχε πάθος για τις τέχνες, αποφάσισε τελικώς να σπουδάσει ιατρική. Ξεκίνησε τη φοίτησή του στο St. Bartholomew’s Hospital στο Λονδίνο στις 29 Οκτωβρίου 1875 και το 1881 υπηρέτησε στην Ιατρική Υπηρεσία της Ινδίας.

Ο Σκωτσέζος επιδημιολόγος ξεκίνησε να ασχολείται με την πανδημία της ελονοσίας το 1892 και το 1894 βασισμένος στην υπόθεση των Laveran και Manson επέστρεψε στην Ινδία και προσπάθησε να αποδείξει ότι τα κουνούπια μεταδίδουν την ελονοσία. Αρχικά, ανακάλυψε ωοκύστεις του παράσιτου στο στομαχικό τοίχωμα του κουνουπιού και στη συνέχεια ανίχνευσε όλον τον κύκλο ζωής της ελονοσίας στα πτηνά. Ο ίδιος θεωρούσε ότι η ελονοσία μεταδίδεται στον άνθρωπο από τα δήγματα των κουνουπιών και άλλων εντόμων, θεωρία που επιβεβαιώθηκε αργότερα και από  τους Koch, Daniels, Bignami, Celli, Christophers, Stephens, Ruge και Annette.

Ο Ronald Ross το 1901 εξελέγη μέλος του Royal College of Surgeons of England και μέλος του Royal Society, στο οποίο διετέλεσε και πρόεδρος από το 1911 ως το 1913. Επίσης, το 1911 εξυψώθηκε στο αξίωμα του Knight Commander of the same Order και στο Βέλγιο έγινε Αξιωματικός του Τάγματος του Leopold ΪΪ.

Επιπλέον, έλαβε πολλές τιμητικές διακρίσεις, όπως το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής ή Φυσιολογίας το 1902 για την ανακάλυψη του αίτιου της ελονοσίας και διετέλεσε μέλος πολλών επιστημονικών συλλόγων σε όλη την Ευρώπη. Ακόμη, έλαβε το πτυχίο MD στη Στοκχόλμη το 1910, στον εορτασμό των εκατό χρόνων από την ίδρυση του Caroline Institute και πραγματοποίησε πολλές παρεμβάσεις για την επιδημιολογία της ελονοσίας και τις μεθόδους έρευνας και αξιολόγησής της, με σημαντικότερη, την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων για τη μελέτη της επιδημιολογίας της ελονοσίας.
Ο διάσημος επιδημιολόγος παντρεύτηκε τη Rossa Bessie και απέκτησαν μαζί τέσσερα παιδιά. Η σύζυγος του πέθανε το 1931 και ο Ross απεβίωσε ένα χρόνο αργότερα μετά από πολύχρονη ασθένεια στο Ross Institute, στο Λονδίνο, στις 16 Σεπτεμβρίου 1932.