מגנוס הירשפלד נולד ב־14 במאי 1868 בקולברג שבפומרניה (כיום קולוברזג שבפולין), הרביעי מתוך 11 ילדיו של הרמן הירשפלד – מן היהודים הראשונים שקיבלו תואר רופא בכיר, דבר שהתאפשר לו בשל שירותו בצבא הפרוסי. מגנוס המשיך את דרכו של אביו בלימודי הרפואה, אך ניסיונו התעסוקתי היה שונה בתכלית. לאחר שקיבל הירשפלד את תואר הדוקטור, בשנת 1892, הוא פתח מרפאה משלו. הוא מצא שמטופלים פנו אליו בשאלות שהחברה הגרמנית של ראשית המאה ה־20 סירבה לדון בהן: על נפשם, על גופם, על כמיהות שעימן נולדו ואשר הפכו אותם לעברייני חוק.

בשנת 1896 שלח לו מטופל צעיר מכתב יום לפני חתונתו ואז שם קץ לחייו. אירוע זה היה נקודת מפנה בקריירה של הירשפלד, והוא החליט שתפקידו אינו יכול להסתכם רק בהאזנה לכמיהותיהם של מטופליו. באותה שנה הוא הוציא לאור באופן אנונימי את הפמפלט "סאפפו וסוקרטס", שעסק ביחסים חד־מיניים. שנה לאחר מכן ייסד הירשפלד את "הוועד המדעי־הומניסטי", מן הארגונים הראשונים בעולם שנאבקו למען זכויות הומוסקסואלים. מוטו הארגון, שהיה לנתיב מרכזי בחייו, היה per scientiam ad justitiam – כלומר "אל הצדק באמצעות המדע". כבר בשנה הראשונה הוגשה לרייכסטאג עצומה לביטול סעיף 175 בחוק הפלילי הגרמני, שהפליל יחסי מין בין גברים. על העצומה חתמו כ־5,000 איש.

בד בבד עם המאבק הפוליטי ניהל הירשפלד מחקר אמפירי אינטנסיבי. בין השנים 1899–1923 ערך ופרסם את "שנתון לחקר דרגות־הביניים המיניות" (Jahrbuch für sexuelle Zwischenstufen), ובו קידם את מחקר תאוריית "דרגות־הביניים המיניות" שלו: הרעיון שבין הגבר "המלא" ובין האישה "המלאה" נמצא ספקטרום אין־סופי של זהויות וביטויים. ההומוסקסואליות, הטרנסווסטיטיות (מילה שהירשפלד עצמו טבע) והאינטרסקסים – כולם לא היו בעיניו "סטיות", אלא ביטויים טבעיים של הגיוון האנושי.

ב־1906 פגש הירשפלד את קרל באר, אדם שנולד כאינטרסקס ונרשם בלידתו כנקבה. תחת המלצתו של הירשפלד עבר באר את הניתוח הראשון בהיסטוריה להתאמה מגדרית. לאחר הניתוח פרסם באר את בממואר סמי־אוטוביוגרפיה בשם "זיכרונות משנות נעוריה של גבר" (Aus eines Mannes Mädchenjahren) תחת השם הבדוי  N.O. Body("אף אחד" וגם "אף גוף"). הירשפלד צירף לו אחרית דבר כדי לתת לרכיבים שונים בסיפור תוקף קליני. קרל באר המשיך לחיות את חייו כגבר, ולימים עלה לישראל, שם נפטר ב־1956.

פועלו של הירשפלד הגיע לשיאו ב־6 ביולי 1919, עם פתיחת המכון לחקר המיניות (Institut für Sexualwissenschaft ) בשכונת טירגרטן בברלין. זה היה המוסד הראשון מסוגו בעולם. המכון שילב ספרייה עצומה ובה אוסף ארכיוני, מרפאה, ייעוץ מיני וחינוך לציבור. בשנה הראשונה לבדה ערך כ־18 אלף פגישות ייעוץ. הוא הפך לאתר עלייה לרגל. ביקרו בו אנשי תרבות דוגמת כריסטופר אישרווד ואנדרה ז'יד, ומיעוטים מיניים מכל רחבי אירופה מצאו בו מקלט.

כאמור, פועלו של הירשפלד – וגם מוצאו – שמו אותו מטרה לרדיפה. ב־1920 הוא הותקף פיזית בידי פעילים לאומנים. עיתון המפלגה הנאצית "דר שטרימר" פרסם קריקטורה מכוערת שלו. כיהודי, כמי שנחשד בהומוסקסואליות (שמעולם לא הודה בה פומבית בשל הסיכון המשפטי) וכחוקר שאִתגר את מוסכמות המין – היה הירשפלד בעיני הנאצים אויב משולש. בתחילת שנות השלושים, כשהבין שחייו בסכנה, יצא לסיור הרצאות בחו"ל ולא שב.

לאחר עזיבתו את גרמניה פרצו תומכי הנאצים למכון לחקר מיניות. הם הוציאו ממנו אלפי ספרים, תצלומים ותיקים. ארבעה ימים לאחר מכן, בכיכר האופרה, הם הציתו כמעט את כל תיעוד עבודתו של הירשפלד, לרבות תיקי המטופלים שלו. בעקבות זאת נשאר התיעוד על טיפוליו של הירשפלד חלקי ביותר. כך למשל אין תיעוד שיסביר איזה ניתוח בדיוק עבר קרל באר.

הירשפלד נפטר מהתקף לב ב־14 במאי 1935 – ביום הולדתו ה־67 – בניס שבדרום צרפת. הוא לא זכה לחזות בחייו בביטול סעיף 175 בחוק, אך החוק אכן בוטל לבסוף בשנת 1994. נוסף על כך, משנתו המדעית והחברתית של הירשפלד שרדה בניסיונות הנאצים להשמידה. עמיתיו שנמלטו לארצות הברית המשיכו את מחקריו. השפה שבה התייחס למושאי מחקריו – נשים וגברים כאחד, התייחסותו למיניות כספקטרום, ומעל כל אלה סירובו לחלק את בני האנוש ל"נורמלים" או "חריגים" – היוו פריצת דרך בחקר המגדר והסקסולוגיה, והם ממשיכים לעצב את הדיון בשדות מחקר אלו עד ימינו אנו.