Родители Боба Хорвица - дети евреев-иммигрантов из Украины, Беларуси и Польши. Боб с детства увлекался математическими играми и мечтал стать математиком. В 1964г. он поступил в Массачусетский технологический институт. Во время учёбы участвовал в выпуске студенческой газеты и в работе "студенческого правительства" МТИ. Первая дипломная работа, принесшая ему в 1968г. степень бакалавра по математике и экономике, была связана с математическим моделированием истощаемых ресурсов. Научным руководителем Хорвица был Роберт Солоу, впоследствии получивший Нобелевскую премию по экономике.
    Заинтересовавшись биологией, Хорвиц поступил на биологическое отделение Гарвардского университета. Ему сразу повезло с учителями: среди них был, например, Джим Уотсон, один из первооткрывателей структуры ДНК, впоследствии - основатель и первый руководитель проекта "Геном Человека". Работа, по которой Хорвиц в 1974г. защитил докторскую диссертацию, была связана с изучением особенностей размножения бактериофага Т4 в клетках бактерии кишечной палочки (E. coli).
   Стремясь разгадать процессы высшей нервной деятельности, Хорвиц отправился в Кембридж (Англия) и присоединлся к Сидни Бреннеру, решившему изучать механизмы сознания, начав с возможно более простой модели. И Хорвиц вместе с другим постдоком, Джоном Салстоном, приступил к детальному описанию морфологии червя C. elegans и строения его нервной системы. В результате именно этот червь стал организмом, о строении и развитии которого до сих пор известно больше, чем о любом другом многоклеточном существе.
     В ходе работ выяснилось, что одним из непременных атрибутов развития червя является гибель некоторых из его клеток (апоптоз), в том числе и в нервной системе. Хорвицу удалось выявить несколько генов, мутации в которых приводят к нарушению апоптоза при эмбриональном развитии C. elegans. Причем оказалось, что эти гены имеют практически идентичные аналоги у большинства животных, в том числе у человека. Все они прямо изменяют (некоторые - усиливают, другие - ослабляют) способность клеток к программированной гибели.
   Салстон, Хорвиц и Бреннер были одними из первых, продемонстрировавших важность апоптоза для нормального развития организма, и как следствие - для понимания и лечения множества болезней - от рака до аутоиммунных и дегенеративных заболеваний. Их награждение Нобелевской премией 2002г. по физиологии и медицине было более чем заслуженно.
    По возвращении из Англии Хорвиц занял пост профессора биологии в МТИ. Он занимается исследованием генетической регуляции развития и поведения организмов, а также причин генетически наследуемых заболеваний. Хорвиц является членом множества различных научных обществ, включая Лондонское Королевское Общество, много путешествует и читает лекции по всему миру. Правительство США и Всемирная Организация Здравоохранения часто привлекают его, как эксперта в биологии и одновременно в экономике, для обоснования экономической выгоды от глобальных биологических проектов.