Lydéric Bocquet entre à l'ENS en 1989 et sort diplômé en sciences en 1993. Il intègre le CNRS en 1995 où il est chargé de recherche jusqu'en 2002. De 2005 à 2010, il est membre de l’Institut universitaire de France. En 2010, il obtient également la bourse ERC Advanced Grant pour ses recherches sur la nanofluidique et la mesure d’écoulement dans des nanotubes.
En 2014, il devient directeur de recherche au Laboratoire de physique statistique (LPS) de l’École normale supérieure (ENS). La même année, il obtient la Chaire d'excellence PSL.
Il décroche en 2017 la Médaille d’argent du CNRS pour l’originalité, la qualité et l’importance de ses travaux, reconnus sur le plan national et international.
En 2018, il est de nouveau lauréat pour la bourse ERC Advanced Grant avec le Projet Shadoks qui consiste à "Développer des « machines ioniques » artificielles, permettant de manipuler et contrôler activement le transport d'ions et de fluides dans des canaux nanométriques. Le but : construire des architectures artificielles mimant les fonctionnalités de la machinerie ionique existant dans la nature."