1883 auf der Insel Euböa geboren führte Papanikolaou sein wissenschaftlicher Drang nach Beendigung seines Medizinstudiums in Athen über Deutschland, wo er 1910 an der Ludwig-Maximilians-Universität München promovierte, in die USA nach New York, wo er als Professor und Direktor des Department of Clinical Anatomy der Cornell University tätig war.
Sein Leben der Forschung widmend hatte er zwar geheiratet, aber bewusst und mit Einverständnis seiner Ehefrau Andromache auf die Gründung einer Familie verzichtet.
Der Pionier der Zellforschung „Dr. Pap“ widmete sich in seiner freien Zeit, wenn es seine Arbeit zuließ, gerne der antiken sowie modernen Philosophie. Im Alter von 78 Jahren starb George Papanikolaou 1962 an einem Herzinfarkt. Seine Forschungserfolge leben aber täglich in gynäkologischen Praxen auf der ganzen Welt weiter.