Urodził się w Wilnie 8 lutego 1940 r. Astronomią zainteresował się bardzo wcześnie. Jako uczeń liceum wiele czasu spędzał w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego w Ostrowiku, gdzie obserwował gwiazdy zaćmieniowe metodą Argelandera. Obserwacje te stały się podstawą jego pierwszej pracy opublikowanej w Acta Astronomica w 1958 r. Po uzyskaniu w 1962 r. magisterium z astronomii na Uniwersytecie Warszawskim zaczął pracować w Zakładzie Astronomii PAN w Warszawie, później przemienionym w Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika. Zajmował się obserwacjami gwiazd zmiennych, które prowadził w obserwatoriach zagranicznych. Jednakże pracę doktorską napisał ze statystyki materii międzygwiezdnej, uzyskując doktorat w 1964 r. Habilitował się w 1967 r., tytuł profesorski uzyskał w 1979 r. Członkiem korespondentem PAN został w 1976 r., a od 1991 jest członkiem rzeczywistym. Od 1981 r. przebywa w USA, a od 1982 r. jest profesorem Uniwersytetu w Princeton.

Pierwsze prace Bohdana Paczyńskiego miały charakter obserwacyjny: fotometria gwiazd zmiennych, głównie pulsujących i zaćmieniowych. Następnie przez kilkadziesiąt lat zajmował się prawie wyłącznie pracą teoretyczną (m.in. modelowaniem ewolucji gwiazd podwójnych z wymianą masy, modelami dysków akrecyjnych, powstawaniem mgławic planetarnych, późnymi stadiami ewolucji gwiazd pojedynczych). Światowe uznanie przyniosły mu prace poświęcone teorii ewolucji gwiazd należących do ciasnych układów podwójnych. Zrozumienie mechanizmu ewolucji tych obiektów należy do najważniejszych osiągnięć astrofizyki lat sześćdziesiątych. Prof. B. Paczyński był jednym z pionierów stosujących numeryczne metody modelowania ewolucji gwiazd do badania skutków utraty materii przez jeden ze składników. W latach 70 prof. B. Paczyński stał się światowym liderem teorii ewolucji gwiazd. Zadecydowały o tym nie tylko prace o ewolucji układów podwójnych, lecz jego wkład w rozwiązanie podstawowych zagadnień ewolucji gwiazd pojedynczych. W centrum jego zainteresowań znalazły się dyski akrecyjne. Wtedy powstał jego ambitny program stworzenia dla tych obiektów teorii równie solidnej jak teoria struktury i ewolucji gwiazd. Program ten realizował z zespołem współpracowników, z których niektórzy stali się potem znanymi w świecie specjalistami w tej dziedzinie.

W ciągu ostatnich dziesięciu lat prace teoretyczne prof. B. Paczyńskiego koncentrowały się na dwu dziedzinach: teorii błysków gamma oraz soczewkowania grawitacyjnego. W dziedzinie soczewkowania grawitacyjnego najważniejsze rezultaty prac Laureata związane były z mikrosoczewkowaniem w warunkach bardzo małej i bardzo dużej grubości optycznej. Wykazał, że przyszłe obserwacje pozwolą na dość bezpośrednie wyznaczenie struktury przestrzennej kwazara, wykorzystując rzadkie momenty przejścia źródła przez kaustykę systemu mikrosoczewek - gwiazd, z których składa się soczewkująca galaktyka. Najbardziej znanym efektem mikrosoczewkowania grawitacyjnego w warunkach bardzo małej grubości optycznej jest możliwość wykrycia zarówno obiektów o masach bardzo małych (10-8 masy Słońca), jak i bardzo dużych (106 masy Słońca), jakie mogą istnieć w naszej galaktyce. Lista obejmuje tak dobrze znane ciała niebieskie, jakimi są gwiazdy, jak również hipotetyczne brązowe karły, planety i czarne dziury. Wykrycie jest możliwe dzięki charakterystycznemu zaburzeniu jasności gwiazdy znajdującej się za mikrosoczewką. Zgodnie z propozycją prof. B. Paczyńskiego kilka zespołów podjęło się poszukiwania takich zjawisk, koncentrując się na obserwacji milionów gwiazd w okolicy centrum naszej galaktyki, obłoków Magellana i centralnego obszaru galaktyki w Andromedzie. Do najbardziej udanych należały poszukiwania prowadzone przez pracowników Obserwatorium Astronomicznego UW - Andrzeja Udalskiego, Michała Szymańskiego, Marcina Kubiaka i Janusza Kałużnego, wykonane w latach 1992-1995 za pomocą teleskopu Carnegie Observatories w Chile. Odkrycie kilkunastu przypadków mikrosoczewkowania, w tym pierwszego przypadku podwójnej soczewki - to sukces na skalę światową Zbudowany ostatnio nowoczesny teleskop o średnicy 1,3 m na terenie Carnegie Observatories w Chile (współfinansowany przez Komitet Badań Naukowych i Fundację na Rzecz Nauki Polskiej) umożliwi polskiemu zespołowi prowadzenie dalszych obserwacji w dużo lepszych warunkach, co może przed końcem tej dekady doprowadzić do rozwiązania zagadki ciemnej materii. Prezentując dokonania naukowe prof. B. Paczyńskiego nie można pominąć jego roli organizatora nauki. Był - czytamy w Postępach Astronomii - przez wiele lat centralną postacią w warszawskim środowisku astronomicznym. Skupiał wokół siebie dużą liczbę młodych naukowców, proponował atrakcyjne tematy prac, zarażając innych swym entuzjazmem dla pracy badawczej. Wraz z prof. Józefem Smakiem był twórcą idei utworzenia w Warszawie Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika. Odegrał ważną rolę w organizacji tej placówki, która rozpoczęła działalność w 1975 r. Wprowadzenie stanu wojennego zastało prof. B. Paczyńskiego w Kalifornijskim Instytucie Techniki (Caltech), gdzie przebywał jako Sherman Fairchild Dinstinguished Scholar. Natychmiast dostał oferty pracy od wielu uniwersytetów. Wybrał Princeton, gdzie pracuje do dzisiaj. Jego związki ze środowiskiem warszawskich astronomów pozostają jednak ciągle bardzo żywe. W trudnych dla naszej nauki latach 80. wspierał polskie ośrodki, prenumerując czasopisma i kupując komputery. Corocznie gości na Wydziale Nauk Astrofizycznych w Princeton kilku warszawskich astronomów. Bezpośrednim plonem ich współpracy jest wiele wspólnych publikacji, a ukoronowaniem - głośne prace dotyczące odkrycia zjawiska mikrosoczewkowania.