Ernst Haeckel német biológus tanítványaként Jénában, Berlinben és Strassburgban (ma Strasbourg, Franciaország) járt egyetemre. Előbb tanársegédként dolgozott a lipcsei Közegészségügyi Intézetben (1879-86), majd egyetemi professzor volt Breslauban (ma Wroclaw, Lengyelország; 1886-89), az ausztriai Innsbruckban (1889) és Halléban (1895-1921). Úgy vélte, hogy a megtermékenyített petében végbemenő mitotikus sejtosztódás határozza meg a fejlődő szervezet később kialakuló részeit, ezért 1880-ban békapetékkel kezdett kísérletezni. A megtermékenyített békapete első sejtosztódása után elpusztította a két leánysejt (blasztomer) egyikét, majd hagyta, hogy a megmaradt blasztomer tovább fejlődjön. Az eredmények alapján arra következtetett, hogy már a kétsejtes állapot előtt megtörténik a majdani formák és működések kijelölése, és a két blasztomer már megkapja az embrió egy-egy felének létrehozásához szükséges meghatározó elemeket. Ezt az elméletét később egy másik német biológus, Hans Driesch cáfolta meg, aki kimutatta, hogy a tengeri sün petéiben mindkét blasztomerből teljes értékű, bár a normálisnál kisebb embriók nevelhetők.
Roux 1894-ben megalapította az Archiv für Entwicklungsmechanik
der Organismen c. folyóiratot, az első kísérleti
embriológiai szaklapot.