Гиршфельд появился на свет в Варшаве, в полонизированной еврейской семье. Автобиографию, которую он будет писать спустя годы, он начнет с рассказа о дяде, участвовавшем в борьбе за независимость.
Патриотическое воспитание проявляется в лодзинской гимназии, где он тайком изучает историю Польши и читает запрещенные российскими властями книги. Пишет стихи. На уроках танца знакомится с будущей женой Ханной Касман.
Изучение медицины он начинает в Вюрцбурге, а заканчивает в Берлине после перерыва на философию продолжительностью несколько месяцев. Тогда же женится. В 1905 году чуть не бросает учебу, узнав о революции в Царстве Польском, в которой жаждет участвовать. Но желание учиться берет верх над порывом души, и в 1907 году Гиршфельд защищает докторскую диссертацию на тему агглютинации крови. Тем самым отказывается писать исследование о бактериях в телефонах и в берлинских туалетах.
Дверь в карьеру перед ним распахивает Институт исследования рака в Гейдельберге, хотя и не сразу. Сначала он наблюдает амеб под микроскопом. Относится к этому как к тренировке характера. Только отдел серологии, которым руководит профессор Эмиль фон Дунгерн, становится школой жизни.
В результате сотрудничества ученым удается установить условия наследования группы крови. Гиршфельд больше делает для исследования, поэтому именно ему приписывают авторство открытий. Поляк вводит обозначения: A, B, AB, 0 — официально принятые в мире с 1928 года. Открытие предотвращает случайные переливания крови и помогает устанавливать отцовство.