Сын физика Александра Жака Франсуа Бертрана и брат археолога Александра Бертрана.Был профессором Политехнической школы и Колледжа Франции. Являлся членом Парижской академии наук и её бессменным секретарем в течение 26 лет.
В 1845 году выдвинул гипотезу о существовании по крайней мере одного простого числа между числамиn{displaystyle n}и2n2{displaystyle 2n-2}для любого 3}" xmlns="http: //www.w3.org/1998/Math/MathML">n>3{displaystyle n>3}3}" src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/257030caae597fd034c2cbcff2cff9dfc4272d20">.
Это утверждение, называемое постулатом Бертрана, было доказано П. Л. Чебышёвым в 1850 году.Бертран также известен формулировкой парадоксов теории вероятности, которые стимулировали плодотворную дискуссию по обоснованию этой науки. Получили известность также парадоксы Бертрана в экономике .
В экономике им была пересмотрена теория олигополии, в частности, модель конкуренции по Курно. Сформулированная им модель конкуренции показывает, что в условиях ценовой конкуренции выводы Курно не выполняются. Равновесие в данной модели достигается на уровне цены совершенной конкуренции.