黄晓军于1987年毕业于中山医科大学医疗系；1992年获得北京医科大学获医学博士学位；1997—1998年在美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院肿瘤研究中心从事血液恶性肿瘤新的研究；2005年任北京大学血液病研究所所长 ；2007年获得“国家杰出青年科学基金”资助；2012年入选“科技北京百名领军人才”；2013年入选“国家百千万人才工程”；2017年3月入选“中国十大医学新闻人物”；2022年当选为中国医学科学院学部委员；2023年当选法国国家医学科学院外籍通讯院士；2023年11月，当选为中国工程院院士。
黄晓军教授长期聚焦白血病等其他恶性血液疾病的前沿研究和临床，创建骨髓移植中国科学新方案—“北京方案”，解决了“供者来源匮乏”这一世界性医学难题，使亲属成为移植供者的概率由不足25%上升至接近；显著提高了患者生存，使半相合移植白血病的3年生存率从约20%升至70%左右。北京方案改变了世界半相合移植“不可逾越”的传统观念，使半相合移植成为白血病一线方案，促进了全球白血病和骨髓移植学科的在近20年的长足进步。
“北京方案”改变了全球造血干细胞移植的格局，近3年已成为我国来源类型的移植方式，也促进了欧美单倍体移植的快速发展，使造血干细胞移植进入“人人都有供者”的新时代. 主要贡献如下： （1） 发展完善了国际原创的单倍体移植体系：突破免疫屏障，使造血干细胞移植这种白血病方法不再限于“配型相合”，“父母供子女，子女供父母”等“单倍体移植”模式取得与全合移植相同疗效。此体系的发展与应用成功解决了“供者匮乏”这一困扰全世界的关键临床问题，迎来了“人人都有移植供者”新时代。 （2）移植合并症防治：建立了以分层乃至个体化为特色的移植后白血病复发及移植物抗宿主病新型防治体系，临床上实现了抗白血病效应和移植物抗宿主作用分离，提高了患者生存。 （3）白血病分层与靶向：国际上首次证实口服砷剂可替代静脉砷剂急性早幼粒细胞白血病（APL），在此基础上证实非高危APL患者口服砷剂联合维甲酸即可获长期生存，首次实现了不输液、不化
2007年担任国家杰出青年科学基金项目负责人，创新团队带头人。负责承担国家自然科学基金国家“863”基金、“985”基金、北京大学211基金、卫生部基金、教育部博士点和“新世纪人才”等多项基金。发表论文100多篇，综述10多篇，专著10部。1996年被评为硕士研究生导师，1999年获北京市医务工作者，2003年获北京市五、四青年称号，被评为博士生导师。2005年被评为教育部“新世纪人才”。在2006年获中华医学科技奖二等奖，2008年卫生部吴杨奖获得者，2008年中国医师奖获得者。