字联星，祖籍广东新宁县(今台山)，生于马来亚槟榔屿。光绪二十二年(1896年)入英国剑桥大学意曼纽学院攻读医科，毕业后游学德国哈勒卫生学院、法国巴斯德研究院研究细菌学。伍氏所获学衔甚多，为中国近代医学界所罕有。民国4年(1915年)香港大学授予法学博士学位，民国14年获美国霍布金斯大学公共卫生学博士学位，翌年，又获日本帝国大学医学博士学位。民国16年被国联卫生局聘为鼠疫专家及国联东方局中国委员，苏联科学院授他为荣誉院士、微生物学会外籍会员。

伍氏学成后回马来亚，在吉隆坡医学院研究热带病学。光绪三十三年受直隶总督袁世凯之聘，任北洋陆军医学堂副监督(副校长)、北洋陆军医学帮办。宣统二年(1910年)，黑龙江满洲里发生鼠疫，迅速蔓延，死者以万计，群医束手。伍氏受命为总医官赶赴疫区，采取探索病源、控制交通、隔离疫区、火化尸体、薰蒸住宅等措施，疫病迅速扑灭，清廷特授予陆军蓝顶衔赐进士出身。翌年4月万国防疫会议在盛京奉天(今沈阳市)召开,伍氏被选为大会主席。会后不久，政府在哈尔滨设立东北三省防疫事务总处，任命伍氏为处长，为中国建立卫生防疫系统之始。民国19年卫生署在上海设立全国海港检疫管理处，简任伍连德为处长兼上海海港检疫所所长，先后将厦门、武汉、天津等10余个海港检疫所全部接收，一改海港检疫由外人统治的局面。

伍氏曾与颜福庆等在上海创建中华医学会，被选为书记并主编《中华医学杂志》。后连任两届会长，兼任上海公共卫生学会第一届会长。伍氏医名蜚声海外，先后有16次以学者或政府代表身份参加国际性会议，发表医事报告及学术论文百余篇。所著《肺疫论》、《霍乱概论》为当时有名之医著。民国21年与王吉民合著出版《中国医史》，是中国第一部用外文撰写的医史专著。

伍氏热心社会事业，主张禁烟、禁赌，提倡女子教育，节制生育，推广火葬等。抗日战争爆发后，伍氏举家返回马来亚怡保市。