Γιατρός, βιολόγος και ερευνητής
Γεννήθηκε στις 13 Μαΐου 1883 στην Κύμη της Εύβοιας, σπούδασε Ιατρική στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και το 1907 μετέβη στη Γερμανία όπου παρακολούθησε μαθήματα βιολογίας υπό τους καθηγητές Χαίκελ και Βάισμαν. Στη συνέχεια γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου όπου και άρχισε τις βιολογικές έρευνες επί του «καθορισμού του φύλου» στα οστρακόδερμα υπό τον καθηγητή Ρίχαρντ Έρτβιχ.
Μετά την ανακήρυξή του σε διδάκτορα του Πανεπιστημίου επέστρεψε στην Αθήνα το 1910 όπου και νυμφεύθηκε την Ανδρομάχη Μαυρογένη και στη συνέχεια μετέβη στο Μονακό όπου και εργάσθηκε στο ωκεανογραφικό ινστιτούτο του Πριγκιπάτου συμμετέχοντας στην ομάδα ωκεανογραφικής εξερεύνησης του Πρίγκιπα του Μονακό.
Επανερχόμενος στην Ελλάδα συμμετείχε των Βαλκανικών πολέμων και το 1913 αναχώρησε για τις ΗΠΑ όπου και εργάσθηκε ως βοηθός στο κλάδο της ανατομίας στο Πανεπιστήμιο Κορνέλ. Ακολούθως εκλέχθηκε υφηγητής, έκτακτος καθηγητής και τέλος τακτικός καθηγητής της ανατομίας και ιστολογίας της ιατρικής σχολής του Πανεπιστημίου.
Μετά από μακρές έρευνες επί της εκφυλιστικής κληρονομικής επίδρασης του οινοπνεύματος σε ινδικά χοιρίδια ο Παπανικολάου στράφηκε σε προβλήματα αναπαραγωγής σχετιζόμενα με τη λειτουργία των γεννητικών οργάνων, τον καθορισμό του φύλου, τη λειτουργία των ενδοκρινών αδένων, καθώς και των φυλετικών ορμονών.
Το 1923 εφάρμοσε τη μέθοδό του σε γυναίκες προς μελέτη των φυσιολογικών γεννητικών λειτουργιών και στη συνέχεια για τη διάγνωση του καρκίνου της μήτρας. Η πρώτη του ανακοίνωση επί της χρησιμοποίησης της κυτταρολογικής μεθόδου προς διάγνωση του καρκίνου της μήτρας το 1928 έγινε δεκτή με πολύ σκεπτικισμό καθόσον η κρατούσα τότε γνώμη για τέτοιου είδους έρευνα και εφαρμογή επί αποφολιδουμένων κυττάρων ήταν πρακτικά αδύνατη. Τέτοια διάγνωση θεωρούνταν δυνατή, μέχρι την εποχή εκείνη, μόνο με την τομή του πάσχοντος οργάνου.
Οι έρευνες του Παπανικολάου επεκτάθηκαν στη συνέχεια στις κυτταρολογικές αλλοιώσεις στο καρκίνο του αυχένα της μήτρας και του ενδομητρίου, των οποίων τα πορίσματα δημοσίευσε το 1943 από κοινού μετά του καθηγητή γυναικολογίας Έρμπερτ Τράουστ σε ειδική μονογραφία υπό τον τίτλο «Διάγνωσις του καρκίνου της μήτρας μέσω των κολπικών επιχρισμάτων» (Diagnosis of Uterine Cancer by the Vaginal Smear). Η δημοσίευση της εργασίας αυτής ήταν επόμενο να κεντρίσει το παγκόσμιο ιατρικό ενδιαφέρον και να προκαλέσει την άμεση δοκιμαστική χρησιμοποίηση της μεθόδου σε διάφορα νοσοκομεία.
Το 1944 έγινε η πρώτη εφαρμογή επί του ουροποιητικού συστήματος και στη συνέχεια επί του πεπτικού και άλλων συστημάτων του οργανισμού. Ο Παπανικολάου με τις εργασίες του αυτές έγινε ο θεμελιωτής νέου επιστημονικού κλάδου της «αποφολιδωτικής κυτταρολογίας» βασιζόμενη ακριβώς στη μελέτη των αποφιλιδουμένων κυττάρων του οργανισμού στις διάφορες κοιλότητες αυτού. Η μέθοδος αυτή που έλαβε προς τιμή του την ονομασία «Μέθοδος Παπανικολάου» ή «Τεστ Παπανικολάου» και κατά συγκοπή «Τεστ Παπ» άνοιξε ευρείς νέους ορίζοντες στην ιατρική έρευνα στη γενετήσια φυσιολογία και ενδοκρινολογία ειδικότερα για τον καρκίνο.
Το 1954, ο Παπανικολάου δημοσίευσε το μνημειώδες έργο «Άτλαντας της Αποφολιδωτικής Κυτταρολογίας» (Atlas of Exfoliative Cytology), εδραιώνοντας και επίσημα πλέον τη νέα ιατρική πρακτική και ειδικότητα που ουσιαστικά ανέπτυξε από το μηδέν.
Ο Παπανικολάου τιμήθηκε με πλείστες διακρίσεις μεταξύ των οποίων είναι το μετάλλιο Τιμής της Αμερικανικής Εταιρίας Καρκινολογίας το 1952.
Σήμερα το τεστ Παπανικολάου (τεστ-παπ) χρησιμοποιείται παγκοσμίως για την διάγνωση του καρκίνου της μήτρας, επί της προκαρκινικής δυσπλασίας και άλλων κυτταρολογικών ασθενειών του γυναικείου αναπαραγωγικού συστήματος.
Έφυγε από τη ζωή στις 19 Φεβρουαρίου 1962 αφού είχε σώσει, και συνεχίζει ως σήμερα εκατομμύρια γυναίκες σε όλο τον κόσμο.