Absolwent Wydziału Chemicznego PŁ w roku 1959.
Jest profesorem chemii organicznej i heteroorganicznej,
wybitnym uczonym o światowym autorytecie w dziedzinie chemii związków fosforo- i siarkoorganicznych. Swą wiedzę w zakresie chemii związków heteroorganicznych wykorzystał, działając w międzynarodowej komisji ds. niszczenia broni chemicznej.
Autor kilkuset publikacji naukowych. Członek rzeczywisty Polskiej Akademii Nauk, członek Niemieckiej Akademii Przyrodników. Wieloletni Dyrektor Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN (1991-2007). Prowadzi aktywną działalność na rzecz rozwoju i integracji łódzkiego środowiska naukowego. Pełniąc obowiązki Prezesa Oddziału PAN w Łodzi doprowadził do utworzenia Centrum Biologii Medycznej PAN.
Doktor honoris causa Uniwersytetu Paula Sabatier w Tuluzie oraz doktor honoris causa Politechniki Łódzkiej (2003 r.) Laureat wielu prestiżowych nagród.
Po reaktywacji Stowarzyszenia, w dniu 25 listopada 1995 roku odbyło się I Walne Zebranie członków Stowarzyszenia Wychowanków Politechniki Łódzkiej, na którym prof. Marian Mikołajczyk został wybrany na przewodniczącego SWPŁ.