Бёйс-Баллот родился в семье министра Антони Якобус Бёйс-Баллота в Клутинге. Его мать звали Гертруда Франциса Ликс Равен. Изучал минералогию, геологию и теоретическую химию в университете Утрехта.
В 1844 году закончил аспирантуру.
С 1847 года начал преподавать в том же университете математику и с 1867 года физику.Бёйс-Баллот стал интересоваться метеорологией, с момента появления телеграфа и системы дистанционного оповещения. Начиная с 1850-х годов он записывал данные погоды, получаемые по телеграфу.
В 1854 году возглавил институт метеорологии.
Он был одним из первых, кто увидел необходимость международного сотрудничества.
С 1873 по 1879 годы был первым председателем Международного метеорологического комитета, предшественника Всемирной метеорологической организации.Бёйс-Баллот был больше практиком, чем теоретиком. Закон, названный его именем, впервые был описан в 1790 году немецким учёным Г. В. Брандесом. Однако именно Бёйс-Баллот подтвердил закон и начал использовать его в морской навигации.
С 50-х годов XIX века под руководством Бёйс-Баллота Метеорологический институт начал публиковать первые морские карты, включавшие информацию о направлении ветров, распространении штормов, дождей, туманов в акватории.
В июне 1860 года организовал систему штормовых оповещений.Возможно, Бёйс-Баллот был одним из первых, кто использовал карты с нанесением изобар, показывавших зоны высокого и низкого давления (циклоны и антициклоны).
Он проверил теории американского учёного Вильяма Феррела и австрийского учёного Кристиана Доплера.