1991年，于首都医科大学获医学博士学位。
1994年，在美国德克萨斯大学医学院从事博士后研究。
1993年起，历任首都医科大学附属北京朝阳医院呼吸科副主任、副院长、院长，北京呼吸疾病研究所副所长（法定代表人，主持工作），卫生部北京医院副院长、呼吸中心主任。
2013年1月—2014年9月，任原卫生部、原国家卫生计生委科技教育司副司长（主持工作），推动国家医学教育和医学研究工作。
2014年9月—2018年1月，任中日医院院长、党委常委。
2018年1月，任中国医学科学院北京协和医学院院校长、党委常委。
2018年5月，任中国工程院党组成员、副院长 。
2020年7月，任国家呼吸医学中心主任。
2020年8月，出任中国医疗医药应急保障体系联盟首席专家。
2020年10月19日，当选当选美国国家医学科学院外籍院士。
王辰是中国呼吸衰竭与呼吸支持技术、肺栓塞与肺动脉高压、新发呼吸道传染病、慢性阻塞性肺疾病、烟草病学等领域的主要领军者与推动者之一。 （中国工程院评）
王辰对推动呼吸支持技术在中国的应用起到了重要作用，在呼吸病学的部分领域，取得创新性成绩并促进了学术、技术和学科的发展，同时培养了大批学生和学科骨干。 （首都医科大学评）