ولد في ليبيا، لأب فنان بعيد كل البعد عن مجال دراسته، حيث حصل عصام حجي على أول شهادة فيه من جامعة القاهرة عام 1997، لينتقل بعد ذلك إلى فرنسا للحصول على درجة الماجيستير في علوم الفضاء عام 1999، وكافح في نفس الجامعة ليكون صاحب أول دكتوراه مصرية في علم اكتشاف الكواكب والأقمار عام 2002. عصام حجي المصري الطموح الذي وصل بقدراته وطموحه إلى سطح القمر والكواكب المجاورة، حتى وصل به المطاف ليكون واحدًا ضمن فريق كبير ساهم في هبوط المركبة الفضائية "فيله" لأول مرة على سطح المذنب "تشوري"، خلال الرحلة الفضائية "روزيتا"، وهو الإنجاز الذي يفتخر به العالم كله. ولم يكن حجي، المستشار العلمي السابق لرئيس الجمهورية، الفرعون المصري الوحيد الذي سجَّل اسمه بأحرف من ذهب على متن تلك المركبة، بل كان برفقته 3 باحثين وهما: الدكتور رامي المعري (35 عامًا) والدكتور أحمد الشافعي (28 عامًا) والدكتور عصام معروف (56 عامًا). وبدأ حجي رحلة نجاحه مع وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" عام 2003، حينما انضم لفريق عمل الوكالة لأبحاث الفضاء، والذي شارك من خلاله بالعديد من الأبحاث الخاصة باكتشاف الماء في المريخ، كما كان عضوًا في فريق عمل مصري فرنسي لدراسة حقل نيازك ضخم يقع في الصحراء الغربية في مصر عام 2004. وواصل رحلة نجاحه حتى أصبح يعمل في القسم المختص بالتصوير بالرادار في معمل محركات الدفع الصاروخي بوكالة "ناسا" الأمريكية، والذي يشرف على العديد من المهام العلمية لاكتشاف كواكب المجموعة الشمسية، كما أنه أستاذ لعلوم الفضاء بجامعة باريس في فرنسا. وحصل عصام حجي على العديد من الجوائز العلمية تقديرًا لدوره في اكتشاف المياه على المريخ، وما يعني ذلك لفهم تطور المياه على كوكب الأرض، وخاصةً تطوير اكتشاف المياه في المناطق الصحراوية، وفي عام 2006 منحته فرنسا جنسيتها كعالم متميز.