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1571年，开普勒生在符腾堡的威尔德斯达特镇。
1600年他逃亡到布拉格时几乎身无分文，布拉赫接纳了他。
在此之前，他曾是蒂宾根神学院的数学家，后来在施泰尔马克担任占星家并制定日历。
内奥地利大公斐迪南，未来的皇帝斐迪南二世（FerdinandⅡ）肆无忌惮地反对宗教改革。
例如，开普勒以新教仪式把他的女儿安葬在邻近一处地方，那里甚至都不归这个哈布斯堡的宗教狂管辖，但他还是不得不支付罚金。
天主教徒斐迪南智力有限，统治相对严苛，与他相比，皇帝鲁道夫在宗教事务上相对宽容，宫廷的气氛也比较轻松，为开普勒提供了大展身手的空间。
开普勒把布拉赫数不胜数的遗作进行排序。
在接下来的200年里，他制定的《鲁道夫星表》一直为计算行星和月球轨道提供基础。
这个施瓦本人具备以往缺少的东西：数学天赋。
但思考只是基础之一。
另一项则是艰苦的工作，并且还要经常对自我进行批判性的反思。
开普勒不仅是天文学的先驱，也是物理学的开创人。
他发现光度学的基本定律——光强度的测量标准——并发展出一种视觉理论，首次超越了阿尔哈曾。
例如，他认识到眼睛就像一个镜头。
但他最大的妙招是确定了行星围绕太阳运行的规律，他的出发点是火星那令人捉摸不透的环形轨道。
开普勒确定，布拉赫和他的同事们观测到的这颗红色星球的一些轨道位置与他本人假设的那些点偏离了8角分——约等于360度的轨道的12700。
实际上，这是一个微小的差异，在古代天文学允许的范围内。
但是开普勒不接受这一点，他认为这点微不足道是“上帝的礼物”
。
他后来指出，就是这预示不祥的8角分将会指引整个天文学走向变革。
对造物主的精密的信赖战胜了希腊的理性主义。
这种重构开启了知识“思潮”
的时代，并带来第一批以数学为基础的自然法则。
开普勒自己曾说，历经“极其复杂”
的运算，以及一遍遍地与观测数据对照，他终于通过一个蛋形模型确立了火星轨道的椭圆形状。
另外，与布拉赫和哥白尼不同，他的出发点是地球不断移动，只有通过这两个假设才能够解释火星明显的旋转轨迹，开普勒把它比作椒盐卷饼。
以前假设的本轮和其他庞大的设想，比如行星可能存在的横向运动（又称“纬度”
），现在都变得多余。
1609年6月4日，开普勒骄傲地向皇帝鲁道夫宣布他战胜了火星，这也意味着战胜了亚里士多德：“我向尊贵的陛下呈上一个狂妄的俘虏，我经过一场艰苦而漫长的战争将他俘获，承蒙陛下庇佑……这就是那个可怕的战神。”
他为了解决这个运算任务耗费了10多年，尝试了70多次，而一台现代计算机在几分之一秒内就可以完成。
阐明火星的椭圆轨迹以及后来其他行星的轨迹是与古代天文学及其教条的真正决裂，从前人们以为天上只有圆形轨道。
通过确定火星轨道，开普勒确立了他的三条法则，其中前两条都出现在他1609年发表的《新天文学》（又名《论火星的运动》）中；10年后，他出版的《世界的和谐》中又提到了第三条。
这三条法则是：所有行星分别是在大小不同的椭圆轨道上运行，太阳是它们的焦点；在同样的时间里行星向径在轨道平面上所扫过的面积相等；行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比。
开普勒是第一个从物理学角度解决行星运动的人，并总结了行星运动的规律。
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