1970年郝吉明从清华大学给水排水工程专业毕业后留校任教；1981年清华大学核环境工程专业硕士毕业后赴美留学，进入辛辛那提大学环境工程专业攻读博士学位；1984年获得博士学位；1994年担任清华大学环境科学与工程系系主任；1999年出任清华大学环境科学与工程研究院院长；2005年当选为中国工程院院士；2006年担任清华大学丰田研究中心主任；2007年担任清华大学全球环境研究中心主任；2016年获得IBM全球杰出学者奖 ；2018年当选美国国家工程院外籍院士；2020年荣获第十三届光华工程科技奖。
郝吉明的主要研究领域为能源与环境、大气污染控制工程。2020年12月，被中央宣传部、中国科协等6部门授予2020年“最美科技工作者”荣誉称号。