Артём Оганов родился в Днепропетровске, вырос в Москве, окончил школу с золотой медалью, а в 1997 году — с отличием геологический факультет МГУ по специальности «кристаллография и кристаллохимия». В 2002 году защитил кандидатскую диссертацию (PhD) по кристаллографии в Университетском колледже Лондона, в 2007 году получил степень доктора наук (Habilitation) в Цюрихском политехническом институте, которая в 2016 году была приравнена к российской степени доктора физико-математических наук.
В настоящее время является профессором Сколковского института науки и технологий. В 2008—2017 годы являлся профессором и заведующим лабораторией компьютерного дизайна материалов в Университете штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук. В 2013 году, получив мегагрант Правительства Российской Федерации, создал и возглавил Лабораторию компьютерного дизайна материалов в Московском физико-техническом институте. С 2005 года более десяти раз был приглашённым профессором в университетах и институтах Италии (Милан), Франции (Париж, Лилль и Пуатье), Китая (Гуйлинь, Пекин, Гонконг)[9].
В 2011 году создал и до 2017 года возглавлял Комиссию по кристаллографии материалов при Международном союзе кристаллографов. Входит в состав научных советов РАН по проблемам геохимии и по химической физике, а также в редколлегии журналов «Scientific Reports», «Геохимия», «Journal of Superhard Materials», «Crystals». В 2013—2014 годах являлся президентом Российско-американской ассоциации учёных (RASA-USA). Участвовал во встречах с Президентом Армении С. А. Саргсяном 16 ноября 2015 года, 22 сентября 2016 года и 8 ноября 2017 года, и с Президентом России В. В. Путиным 15 октября 2017 года. В 2017—2020 годах состоял в Совете по науке и образованию при Президенте РФ.
Основные работы в области теоретического дизайна новых материалов, изучения состояния вещества при высоких давлениях (в частности, в недрах Земли и планет), разработки методов предсказания структуры и свойств вещества. Разработанный Огановым эффективный эволюционный метод предсказания кристаллических структур был положен им в основу программы USPEX, которую используют более 8000 исследователей по всему миру. Предсказанные им сверхтвёрдая структура бора, прозрачная фаза натрия, новый аллотроп углерода, стабильные соединения гелия и натрия, стабильность MgSiO3 пост-перовскита в мантии Земли и других планетообразующих минералов, и предсказание «запрещённых» соединений (таких, как Na3Cl, не вписывающихся в традиционные представления химии) были впоследствии подтверждены экспериментом и существенно повлияли на фундаментальные знания в материаловедении, физике, химии и науках о Земле. Открытие борофена имеет большие технологические перспективы. Огановым предложена новая шкала электроотрицательностей химических элементов. Огановым и коллегами был предсказан и изучен (теоретически и экспериментально) ряд новых сверхпроводников, одних из самых высокотемпературных среди известных сегодня: ThH10, ThH9, YH6, (La,Y)H6 и (La,Y)H10. Разработанные Огановым теоретические методы позволяют предсказывать и получать материалы с заданными свойствами. Оганов — автор более 300 научных статей (многие вышли в Nature, Science и других журналах) и глав в книгах, и 5 патентов. Цитирование работ (по данным на январь 2022 г.) — более 26300, индекс Хирша 75.
Был назван одним из самых цитируемых учёных России 2016 г. (2016 Thompson Reuters Russian Highly Cited Researcher Award) в номинации «Химия» и 2017 г. (2017 Thompson Reuters Russian Highly Cited Researcher Award) в номинации «Физика» по версии Clarivate Analytics (2016). (2017).
Деятельность Оганова получила признание в средствах массовой информации. Про Оганова были сняты фильмы «Цвет Кристалла»(2012, реж. Владимир Герчиков), «Made by Russians»(2015, реж. Леонид Парфёнов), «Артем Оганов»(2018, для телеканала «Культура», реж. Наталья Попова), «Возвращение профессора» (2018, для телеканала НТВ, реж. Татьяна Миткова). В 2019 г., к 150-летию таблицы Менделеева, вышел фильм «Новый элемент русской таблицы» [43] (для канала Россия-1, реж. Элла Тухарели), в котором Оганов был одним из главных действующих лиц.
В 2014 году журналы «Русский репортёр» и «Эксперт» включили Оганова в список 100 наиболее влиятельных россиян, а журнал «Forbes» включил его в число «50 россиян, завоевавших мир».
Эксперт просветительской программы «Всенаука».