细胞增殖与分化教育部重点实验室是经过几代人经过三十多年的不懈努力而成立的。1978年，翟中和教授等在北京大学生物学系首建细胞生物学专业，并招收硕士研究生，主要从事细胞结构与功能方面的研究，做出了突出成绩，于1985年获批准成立细胞生物学博士点。1987年，北京大学生物学系细胞生物学被评为国家重点学科。翟中和教授也基于科研、教学、人才培养和学科建设等方面的成就，于1991年被评为中国科学院院士。在翟中和教授带领下，经过许多人近20年的不懈努力，细胞生物学科研、教学、人才培养和学科建设取得长足发展，于1998年建立了北京大学细胞生物学研究所，形成了一个设备优良、基础扎实、梯队合理、有高水平学科带头人和一批优秀学术骨干的研究团体，在科研、教学和人才培养等方面做出了突出成绩。自丁明孝教授于1999年主持“973”项目《细胞重大生命活动的基础与应用研究》开始，整个研究工作开始转向对细胞生命活动的综合研究。之后的几年间，不仅一批研究骨干从国外陆续归来，研究方向也适时地进行了互补性调整，从细胞增殖与分化系统研究入手，形成一个有机的科研群体，分工合作，更加适合现代生物学前沿课题研究和探索的需要。2005年始，由各位时任课题组组长（PI）组成的《细胞增殖分化系统研究》获得国家自然科学基金委员会的创新群体基金的资助，研究方向进一步整合，科研和教学队伍也进一步扩充。这支队伍既包括自己培养的在国际上具有竞争实力的优秀人才，也包括近年从国际上引进的优秀专家学者。每位学者都有在国外工作数年的经历和丰富的国际合作交流的经验，各自在其研究的领域中均已做出了成绩，当他们进入北京大学细胞生物学团队后，作为研究群体的骨干成员，快速建立了各自的研究平台，其研究内容更加深入，研究成果频出。最近几年，新的学者的加入使北京大学细胞生物学学科和实验室建设更加显示出旺盛的发展活力。2016年和2021年细胞增殖与分化教育部重点实验室通过了教育部对其下属重点实验室的5年评估，两次均取得了优秀的好成绩。自2005年12月实验室批准立项以来，各课题组在国际知名杂志上发表的文章已超过300篇，其中包括Cell、Nature、Science等专业顶级杂志。

细胞增殖与分化教育部重点实验室是在北京大学细胞生物学学科和实验室建设的基础上建立的。教材建设是实验室的重点之一。由翟中和、王喜忠、丁明孝、张传茂教授主编及多位实验室成员参加编写的《细胞生物学》教材已连续出版5版，发行量已超过100万册，为全国生物类教材中最具影响力的教材之一。目前有三百多所中国大陆高校正在使用该教材。该教材在台湾也由九州图书文物有限公司出版发行了台湾版，供在台部分高校选用。

实验室现有教授和研究员24人，副高级研究人员10人，中级研究人员2人。其中中科院院士2人，973首席科学家5人，杰出青年基金获得者7人，青年千人7人，分属于不同的研究方向。

实验室利用线虫、果蝇、爪蟾、拟南芥、斑马鱼和小鼠等模式生物， 围绕细胞增殖分化调控机制这一中心问题开展研究，使北大在该研究领域具有一个国际竞争力的科研团队，做出有重要影响的研究工作。率先在细胞周期调控和细胞的分化这一具有应用前景的基础研究中取得重要进展，在肿瘤和细胞工程研究方面取得突破性成果。