Romulus Breban est physicien de formation. Il a obtenu son doctorat de physique en 2003, à l'Université du Maryland, College Park, avec une thèse sur les systèmes dynamiques chaotiques et les fractales. Il a effectué deux postdoctorats où il s'est spécialisé dans la modélisation mathématique des maladies infectieuses : le premier avec Sally Blower à l'Université de Californie à Los Angeles, et le second avec Pejman Rohani à l'Université de Géorgie. En 2008, il rejoint l'Institut Pasteur de Paris.