1984年，毕业于上海交通大学计算机专业。

1985年，赴美国加州大学伯克利分校深造，于1992年获计算机科学博士学位。

1991年到1996年，在美国赛贝斯（Sybase）公司工作，参与并负责一个分布式数据库产品（Sybase Replication Server）的研发；1993年到1999年，王永东应邀在加州大学伯克利分校计算机系兼职任教，他有数百名学生在硅谷及其它地区的高科技公司工作。

1996年，加入Inktomi公司，从事搜索引擎的研发工作。

2003年，Inktomi公司被雅虎收购，王永东加入雅虎，任国际搜索技术总监，负责雅虎搜索产品在国际市场的研发工作。

2007年，他升任雅虎副总裁，继续负责国际搜索产品的研发，以及与雅虎日本、阿里巴巴的搜索合作。

2009年6月，王永东离开雅虎加盟微软，于8月就任微软亚洲搜索技术中心总经理。

2011年11月，微软亚洲互联网工程院成立，王永东就任首任院长。

2014年起，兼任微软亚太研发集团首席技术官。

2017年2月8日，微软公司正式宣布，任命微软（亚洲）互联网工程院院长王永东博士为微软全球资深副总裁。

微软公司执行副总裁沈向洋表示：“永东博士展现了科学家的智慧和出色的领导才能。永东博士和他的团队在人工智能等诸多领域的研究与开发中取得了突破性的进展，不仅为微软公司，更为我们的客户的发展做出了贡献。我们期待永东和他的团队在未来取得更出色的成绩。”