Antons Tonijs Filips van Lēvenhuks dzimis Delftā, Nīderlandē 24. gada 1632. oktobrī. Būdams amatnieka dēls, viņš agri sāka interesēties par bioloģiju. Kad viņš strādāja par mācekli pie tekstiltirgotāja, viņš atklāja mikroskopus. Tolaik tos izmantoja gandrīz tikai audumu ražotāji, lai redzētu detaļas audumos, taču van Lēvenhuks uzreiz saprata citu izmantošanas iespēju.
Van Lēvenhuks kļuva par veiksmīgu uzņēmēju. Kad viņš vēl bija universitātes students, viņam jau piederēja lielākais drapējumu bizness pilsētā. 1669. gadā viņš ieguva ģeogrāfa grādu un gandrīz nekavējoties sāka strādāt par zinātnieku. Tas viņam deva iespēju atjaunot saikni ar savu aizraušanos ar mikroskopiem. Viņš sāka strādāt pie uzlabotas sākotnējā mikroskopa versijas, papildus izveidojot lēcu sēriju un reģistrējot mikroskopiskos novērojumus.
1676. gadā van Lēvenhuks bija pirmais, kurš, izmantojot viņa izstrādāto mikroskopu, novēroja vienšūnu organismus, piemēram, baktērijas un spermatozoīdus. Atklājums vispirms tika uztverts ar skepsi, bet galu galā to atzina Anglijas Karaliskā biedrība, kā rezultātā tika iecelts par Karaliskās biedrības biedru, kas tajā laikā bija augstākā zinātniskā atzinība. Nākamo 50 gadu laikā van Lēvenhuks uzturēja slēgtas attiecības ar biedrību, piegādājot lielu skaitu oriģinālu eksemplāru un piezīmju pastāvīgajai kolekcijai. Tā kā viņš neprata zīmēt, viņš nolīga ilustratoru, lai viņš sniegtu precīzas ilustrācijas.
Van Lēvenhuks savas dzīves laikā uzbūvēja vairāk nekā 500 mikroskopus, no kuriem desmit ir saglabājušies līdz mūsdienām. Šie oriģinālie mikroskopi bija nedaudz vairāk par palielināmajiem stikliem, kas uzstādīti uz misiņa plāksnes. Lai gan pēc mūsdienu standartiem tie ir primitīvi, viņa mikroskopi bija milzīgs uzlabojums salīdzinājumā ar iepriekšējiem dizainiem. Tās varēja palielināt vairāk nekā 180 reizes, gandrīz piecas reizes vairāk nekā jebkurš cits tajā laikā pieejams modelis. Van Lēvenhuks tiek uzskatīts par “mikrobioloģijas tēvu”, un Čārlzs Darvins izstrādāja evolūcijas teoriju, pamatojoties uz saviem novērojumiem.