1929年，肄业于集美中学，同年考进厦门大学预科。

1931年，升进厦门大学本科化学系，后因病休学两年。

1934年，复学在厦门大学期间，蔡启瑞学习勤奋、品学兼优，曾获陈嘉庚设立的嘉庚奖学金一次和清寒学生免费奖学金多次。

1937年，24岁的蔡启瑞成为厦门大学第12届毕业生，并被聘留校任教。曾任无机、有机、分析、物化、结构等当时化学系各门课程的助教，这为他拥有化学领域全面的基础知识和实验技能打下了坚实的基础。

1938年，蔡启瑞与集美幼师毕业的陈金銮喜结良缘。

1940年初，蔡启瑞晋升为讲师。

1947年春，蔡启瑞作为中国政府选派赴美留学的20名学子之一，被厦门大学（仅一个名额）选派到美国俄亥俄州立大学（OhioStateUniversity）深造。在马克（E.Mack,Jr.）、哈里斯（P.M.Harris）和纽曼（M.S.Newman）教授的指导下，从事多亚甲基长链二醇及二羧酸的L-B膜的研究。

1950年4月，获俄亥俄州立大学化学领域的哲学博士学位。后在哈里斯的挽留下，蔡启瑞在该校从事铯氧化物晶体结构测定这一很具挑战性的结构化学博士后研究。

1952年，被聘为ResearchAssociate，在美国J.PhysicalChemistry上发表了Cs2O和Cs3O晶体结构的两篇论文。

1956年3月下旬，乘坐戈登将军号轮船于4月回到中国在厦门大学任教。

1957年，蔡启瑞发表了《近代接触催化理论的介绍》一文，让国内同仁了解到多相催化理论的国际进展，并首次招收一名催化研究方向的研究生，从事“醇醛缩合催化研究—负载型氧化物催化剂”的研究。

1958年，蔡启瑞与中科院大连化物所、长春应化所、化工部化工研究院各一位同人，赴莫斯科进行催化方面的参观访问，同年秋在厦门大学组建中国高校的第一个催化教研室，开创了中国催化科学领域的教学与研究基地。

1976年，蔡启瑞在《中国科学》第4期上发表了著名论文《固氮酶的活性中心模型和催化作用机理》。

1979年，他胃切除四分之三，术后严重低血糖，经常头晕目眩。

1980年，当选为中国科学院学部委员（院士）。

1982年，夏天的一天，他突然晕倒在地。送到医院抢救，诊断出脾拉裂，大量内出血，不得不又要切除脾。

1984年2月9日，邓小平视察厦门经济特区时，蔡启瑞等教授受到他的亲切接见，同年又做了第三次大手术。

1986年11月，中国化学会、福建省化学会、中国科学院福建物质结构研究所、厦门大学、福州大学和厦门市人民政府联合举办祝贺卢嘉锡、蔡启瑞从事化学工作50周年学术讨论会。

1990年，76岁的蔡启瑞就主动提出“退休”降薪，成了“院士退休”第一人。但“退休”后，蔡启瑞依然天天都往实验室跑，他曾说，“其实，我这一生最爱的只是一间实验室”。

2008年5月12日，四川省汶川县发生里氏8.0级强烈地震，向灾区捐出1万元人民币。

2010年，为了总结和确切表达他的学术思想以为后人所用，蔡启瑞半夜起来在电脑前打字到午夜，给《20世纪中国知名科学家学术成就概览》化学卷第一分册“蔡启瑞篇”的撰写者提供了近三万字的电子版参考资料，以致他腿脚肿胀得让人不忍目睹。

2013年12月2日，厦门大学提前一天为他举行百岁生日会，900多人在位于厦大的会场向他祝贺：100岁生日快乐。

2016年10月3日7时26分，蔡启瑞安详去世享年104岁。

蔡启瑞阐述了过渡金属化合物对不饱和有机化合物以及一氧化碳的络合活化催化作用的理论概念，并用于关联含过渡金属及其他d-区原子或离子的活性位对某些类型的均相催化、多相催化和金属酶催化作用。提出了类立方烷型原子簇的固氮酶活性中心模型和多核协同作用以降低加氢过渡态能垒的概念，并用此概念关联铁催化剂上分子氮加氢成氨的机理，提出了新的见解和实验验证方法。在甲烷氧化偶联及其他轻烷烃氧化脱氢方面，提出非还原性稀土基复合氧化物催化剂上甲烷、乙烷的氧助活化机理和催化剂分子设计的某些构思。

20世纪50年代初研究氧化铯及氧化三铯的单晶制备和晶体结构；进而计算层状离子晶体和铁电离子晶体的极化能。

1956年回国后，开展了钛酸钡晶体和a-TiCl3晶体的极化能、晶格能和晶体场分裂等的研究；为了解决乙炔路线制合成橡胶单体的关键技术问题，带领团队研发出负载型氧化锌和负载型氧化铌两种新催化剂；提出配位活化等四种配位催化作用效应；对酶促生物固氮、金属催化N2加氢与金属催化CO加氢三类重要反应进行了广泛关联与精确示异，从某些类型离子晶体极化情况和极化能的系统研究出发，推广到反应过渡态出现极化情况的研究，提出偶极—离子电荷相互作用是离子型助催剂的作用本质等新见解；运用原位化学捕获、同位素示踪、模型反应、原位分子光谱和量子化学计算，发展了分子催化研究方法；利用固氮酶底物与底物的竞争抑制为化学探针，提出乙炔高顺式加氘的笼内配位模式，从而推断固氮酶反应中M簇笼中心不可能有原子x存在；碳一化学方面，提出铑与B族氧化物复合催化剂上合成气制乙醇的亚甲基—乙烯醛机理，提出因醛与烯醇的结构互变异构动态平衡，进一步加氢碳链不会再增长。

1957年后科研重点转移到催化化学。从过渡金属催化剂与烯炔烃等不饱和有机化合物及一氧化碳的催化化学，较早地总结出络合（配位）活化催化作用的概念，并用以关联过渡金属化合物（或过渡金属催化剂）参与的均相催化、多相催化与金属酶催化；指出配位催化都有络合活化作用，此外在有些类型的反应体系，还能提高定向反应选择性，和（或）促进电子传递，或电子与能量偶联传递。

1972年后参加“化学模拟生物固氮研究”的全国性科研大协作，根据配位催化原理和化学探针思路，在国际上较早地提出固氮酶活性中心的活口类立方烷原子簇结构模型和多核络合活化分子氮（及其它外源底物）的酶催化机理，并设计化学模拟验证方法；较系统地解析固氮酶中钼－铁－硫原子簇及铁－硫原子簇的结构与功能关系和固氮酶反应中质子传递机理，提出新见解，并用酶催化底物竞争抑制等化学探针方法加以验证。关联到铁催化剂上氨合成的催化机理，提出联用原位拉曼光谱与原位红外光谱以观察分子氮和氢的吸附态，获得实验支持；并指出固氮酶和铁催化剂多核活性中心的作用主要皆在于降低高位能反应中间态（如N2H）的位能,又进而关联和比较一氧化碳加氢制甲醇、乙醇，以及甲烷等反应中金属催化剂与氧化物助催剂的协同催化作用机理，提出新见解，蔡等设计了原位化学探针等实验方法，从多方面验证乙醇合成催化机理。

2005年，获福建省科学技术重大贡献奖。

1999年，获得何梁何利基金科技进步奖。

1957年开始招收催化研究生，1982年始招博士研究生，1986年起接受博士后研究人员。蔡启瑞所领导的厦门大学催化团队，曾三次受原高教部、教育部和国家教委的委托，先后举办催化讨论班、进修班和现代催化研究方法研讨班，为全国有关高校和科研单位培养了大批催化科学领域的中、高级人才，有效促进了中国催化研究与应用及催化学科教育事业的发展。培养硕士、博士生研究生和博士后人员60多名，学生有廖代伟、中科院万惠霖、厦门大学教授林国栋。

1979年获荣获全国劳动模范称号。

1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。

1988年-1992年，固体表面物理化学国家重点实验室学术委员会主任。

1984年-1988年，国务院首届学位委员会委员国际催化大会理事。

国务院学位委员会第一届委员，理科评议组成员，国家科学技术委员会化学组成员。

曾被选为第二届全国政治协商会议特邀代表，第三、四、五届全国人民代表大会代表。

2015年12月2日，蔡启瑞在他家乡翔安的学校，设立“蔡启瑞励志奖学金”，每年奖励品学兼优中小学生。

2015年1月1日，作为蔡启瑞学术成长资料采集工程的研究成果之一-老科学家学术成长资料采集工程丛书《探赜索隐 止于至善-蔡启瑞传》（ISBN：9787504667212，廖代伟、郭启宗、蔡俊修、黄桂玉著）由中国科学技术出版社和上海交通大学出版社联合出版发行。

蔡启瑞的精彩科研之路由三大块组成，配位络合催化理论、固氮成氨、碳一化学。他一个人获得三次国家自然科学奖，这是国家级含金量最高的奖项，一般来说，获得一次已经很了不起了。（厦门大学评）

在科教工作中，蔡院士始终宽诚待人、淡泊名利、一心为公，恪守学术规范、坚守学术诚信，为中国培养出一大批科技人才，其中许多人已成为有关单位的学术带头人。蔡启瑞院士也是科协工作者的前辈和楷模，在担任厦门市科协四届主席期间，深入调查研究，坚持民主办会，团结带领厦门广大科技工作者在学术交流、科学普及、服务创新等方面取得可喜成绩，为厦门市科技事业发展和中国科教事业繁荣都作出重要贡献。（福建省科学技术协会评）

学如流水行云，德比松劲柏青。（中国物理化学家唐敖庆评）

美国驻华使馆前科技文化参赞施呢泼教授：蔡启瑞是中国几位了不起的教育家之一。

厦门大学催化学科能有今天的累累硕果和勃勃生机，离不开中国催化科学研究与配位催化理论概念的奠基人和开拓者、中国催化学术界的泰斗蔡启瑞院士。蔡启瑞院士是以国家为生命、祖国利益至上、充满赤子之心的爱国者，是以科研为生命，执着追求，勇于创新的科学家，是以人才培养为生命，执教杏坛、桃李满天下的教育家。蔡启瑞院士在致力教学科研工作的同时，不忘关心国家大事，积极投身社会工作，以精神的学术修养和厚德载物的人格魅力，展示了一位学术大家的崇高形象。（厦门大学党委书记杨振斌评）

蔡启瑞院士是享誉国内外的科学家和教育家，也是优秀的爱国知识分子，其精深的学术造诣，高尚的为人风范和真挚的爱国情怀令人钦佩。希望广大师生弘扬蔡老身先士卒，厚德载物的高贵品德。（厦门市副市长黄强评）

蔡启瑞院士不仅是基础化学实验的研究者，还是“科技是第一生产力”的践行者。无论从学术研究还是教书育人，蔡院士都是师生们的楷模。（厦门大学化学化工学院院长江云宝评）

蔡院士为人师表、治学严谨，勇于创新，待人谦和，是科学界学习的楷模，也是中国知识分子的光辉典范。我们要以蔡院士作为人生奋斗的榜样，把他爱国主义的精神、崇高的学术道德和师德化作推动教学科研的巨大动力，化作人生追求的正能量。（国家自然科学基金委化学部常务副主任梁文平教授评）

先生一生勇于攀登跨越高巅，不懈追求科学创新。他为人豁达，不求功利。先生坚持‘自强不息，止于至善’的精神境界，是我这一生无法超越的。（厦门大学廖代伟教授评）

蔡先生不只是举世闻名的科学家，还是身担重任的爱国者，先生德隆望尊，心胸宽阔，他特别爱国，想法总是以国家发展为起点，先生是最被广泛爱戴的厦大化院老科学家，是中国当世的催化泰斗。（厦门大学吴辉煌教授评）

先生的为人，克己勤奋，生活简洁。先生为人正直，每次谈论都离不开研究，讨论别人时也只谈论工作。先生具有很强的关联发散思维能力，为人严谨细心，总是用大量的实验来验证科学事实。先生提倡跨学科协作，他自身知识面很宽，化学、物理、生物、英语都不在话下，特别厉害。（厦门大学林国栋教授评）