Nació el 30 de junio de 1853 en Freiburg im Bresgau y murió en Atenas el 11 de octubre de 1907. Tras haber realizado los estudios de Arqueología, participó en 1878-79 en las excavaciones de Olimpia.
En 1880 fue nombrado vicedirector del Museo de Berlín, donde llevó a cabo una Descripción de los vasos reunidos en el Antiquarium de los Museos reales de Berlín [Beschreibung der Vasensammlung in Antiquarium d. kgl. Museen zu Berlin, 1885].
Terminada esta obra, pensó en una sistematización y descripción del conjunto de piedras preciosas del Antiquarium, largo tiempo descuidada; entre el proyecto y la publicación de los tres volúmenes de la obra Las piedras preciosas antiguas [Die antiken Gemmen, 1900] transcurrieron unos quince años, durante los cuales Furtwangler publicó, además de otros textos, Obras maestras de la escultura griega (1893, v.), libro fundamental en la historia de la Arqueología, en el que el método de la crítica y el análisis estilístico de las copias aparece aplicado a la reconstitución de los originales de los maestros antiguos.
Profesor en Munich en 1894, en 1901 marchó a Grecia para emprender una serie de importantes excavaciones en Egina, Amicles y Orcomenes, en las que trabajó hasta su muerte.