Krzysztof Zaremba urodził się 7 stycznia 1958 r. w Radomiu. W trakcie nauki w szkole podstawowej zajął I miejsca w olimpiadach: matematycznej i fizycznej oraz II miejsce w międzynarodowych zawodach matematycznych w Magdeburgu. Egzamin maturalny zdał w radomskim VI Liceum Ogólnokształcącym im. J. Kochanowskiego. W 1976 r. jako laureat Olimpiady Fizycznej został przyjęty bez egzaminu na Wydział Elektroniki Politechniki Warszawskiej. W 1981 r. ukończył studia z wyróżnieniem i Nagrodą Specjalną Sekretarza PAN za wybitne wyniki w nauce i został zatrudniony na macierzystym Wydziale, w Instytucie Radioelektroniki, w Zakładzie Elektroniki Jądrowej. Stopień doktora nauk technicznych w dziedzinie elektroniki uzyskał w 1990 r. na podstawie rozprawy pt. „Detektor elektronów konwersji z podwójnym obszarem wyładowań do spektrometrii efektu Mössbauera”, a stopień naukowy doktora habilitowanego w 2003 r. za monografię „Wybrane radiacyjne metody badania składu tkanek i płynów ustrojowych”. Tytuł profesora uzyskał w roku 2012. Od 2014 r. jest zatrudniony na stanowisku profesora w Instytucie Radioelektroniki i Technik Multimedialnych na macierzystym wydziale, pełniąc jednocześnie od 2020 r. funkcję Rektora Politechniki Warszawskiej.
Zainteresowania badawcze i konstrukcyjne K. Zaremby leżą na pograniczu elektroniki i fizyki – w obszarze elektroniki jądrowej, głównie – konstrukcji detektorów promieniowania i systemów pomiarowych stosowanych w badaniach radiacyjnych. Prowadził także badania w obszarze inżynierii biomedycznej – początkowo zajmował się medycznymi zastosowaniami rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej, później – technikami obrazowania medycznego, a także zagadnieniami analizy danych w genomice i proteomice.
Od roku 1989 K. Zaremba prowadzi intensywną współpracę międzynarodową, rozpoczętą w latach 1989-1990, kiedy przebywał na stypendium w CERN (Genewa) i nawiązał trwałą współpracę z tym ośrodkiem naukowym. Od 1989 r. jest jego członkiem, od 1996 r., kiedy we współpracę z centrum włączył swój zespół badawczy, ze statusem Team Leader. Brał tam udział w budowie i pracach kolejnych eksperymentów, tzw. mionowych – NMC, SMC i COMPASS, zajmując się konstrukcją detektorów (komory słomkowe, detektory pozycyjne oparte na światłowodach scyntylacyjnych) i współpracujących z detektorami systemów elektronicznych, ale także tworzeniem narzędzi programistycznych do analizy danych eksperymentalnych, opartych na zastosowaniu sztucznych sieci neuronowych i algorytmów ewolucyjnych. W latach 2004-2008 zespół K. Zaremby współpracował z eksperymentem CBM w GSI Darmstadt, a w 2007 r. włączył się w realizację eksperymentu fizyki neutrin T2K (Tokai to Kamiokande, Japonia), którego osiągnięcia zostały uhonorowane w 2015 r. nagrodą Nobla dla prof. Takaaki Kajity. W latach 2012-2016 brał udział w eksperymencie neutrinowym ICARUS (Gran Sasso, Włochy). Od 2019 r. uczestniczy, wraz z zespołem, w pracach nad tworzeniem największego na świecie eksperymentu neutrinowego Hyper-Kamiokande. Udział w wymienionych wyżej eksperymentach realizowany był, i jest, w ramach 16 projektów międzynarodowych, w których pełnił funkcję kierownika zespołu z PW.
Według danych na dzień 10 lutego 2024 r. K. Zaremba jest autorem lub współautorem ponad 270 publikacji naukowych, w tym 189 z listy JCR (nie licząc polskich czasopism, które w momencie publikacji nie były jeszcze tam indeksowane), a także kilkunastu raportów technicznych opublikowanych w ośrodkach zagranicznych. Jest też autorem wielu ekspertyz. Kierował lub kieruje 24 projektami badawczymi, 3 projektami konstrukcyjno-wdrożeniowymi, brał też udział jako wykonawca w 22 innych. Był promotorem 7 doktoratów, w tym 5 wyróżnionych. Za osiągnięcia badawcze, techniczne i organizacyjne był nagradzany przez Rektora Politechniki Warszawskiej (dziesięciokrotnie) i Ministra Edukacji Narodowej. W dniu 10 lutego 2024 r. liczba cytowań publikacji K. Zaremby wynosiła wg. bazy Web Of Science 12 453 (bez autocytowań – 11 583), średnia liczba cytowań na artykuł – 62, a indeks Hirscha – 57. Według danych z Bazy Wiedzy PW jego sumaryczny SNIP wynosił 264,2; suma-ryczny CiteScore – 613,3; sumaryczna punktacja MNiSW – 9 065.
Krzysztof Zaremba od lat bierze aktywny udział w działalności organizacyjnej. Między innymi w latach 2004-2016 był kierownikiem Zakładu Elektroniki Jądrowej i Medycznej, w latach 2002–2004 zastępcą dyrektora ds. nauki Instytutu Radioelektroniki, w latach 2012–2020 dziekanem Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych PW (WEiTI), a od roku 2020 jest rektorem Politechniki Warszawskiej. Pełnił wiele funkcji w ciałach kolegialnych i zespołach zadaniowych Uczelni. Był m.in. członkiem Komisji ds. Rozwoju Wydziału EiTI (2005-2008), Pełnomocnikiem Dziekana ds. Kierunku Studiów Inżynieria Biomedyczna WEiTI (2008-2012), kierownikiem Dziekańskiej Komisji ds. Finansowych WEiTI (2002-2012) i członkiem Senackiej Komisji ds. Mienia i Finansów (2005-2020; od 2016 r. – przewodniczącym). Był członkiem zespołu przygotowującego wniosek o przyznanie Politechnice Warszawskiej statusu Uczelni Badawczej (2018-2019).
Poza uczelnią pełnił funkcję Prezesa Oddziału Warszawskiego Polskiego Towarzystwa Fizyki Medycznej (2002–2011) oraz członka Zarządu PTFM (2005–2011). Jest też członkiem Komitetu Redakcyjnego czasopisma „Polish Journal of Medical Physics and Engineering” (2007–). Był członkiem Komisji Inżynierii Biomedycznej Komitetu Fizyki Medycznej, Radiobiologii i Diagnostyki Obrazowej PAN (2007–2011), członkiem Komitetu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN (2016–2020) i Komitetu Elektroniki i Telekomunikacji PAN (2020-). Był także członkiem Rad Naukowych: Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej (2015-2018), Narodowego Centrum Badań Jądrowych (2015–2017), Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej (2017-2021), Przemysłowego Instytutu Motoryzacji PIMOT (2017–2019). Dwukrotnie był powoływany do ministerialnych zespołów eksperckich: zespołu ds. kosztochłonności kształcenia (2010) i zespołu ds. analizy systemów finansowania szkolnictwa wyższego i nauki (2016). Od 2020 r. jest członkiem Prezydium i przewodniczącym Komisji ds. Kształcenia KRASP.
W ramach pracy dydaktycznej przygotowywał i realizował zajęcia w kilkunastu laboratoriach specjalistycznych. Opracował i prowadził wykłady: „Sztuczne Sieci Neuronowe w Medycynie”, „Sieci Neuronowe w Zastosowaniach Biomedycznych”, „Radiologia z Nukleoniką”, „Aparatura Medyczna” dla WUM oraz „Wybrane Techniki Obrazowania Medycznego” dla doktorantów PW. Wypromował 45 magistrów i 33 inżynierów. Pełnił m.in. funkcje: członka Komisji ds. Studiów w Języku Angielskim WEiTI (1991-2002); członka Wydziałowej Komisji Kształcenia WEiTI (1999–2002), Wydziałowej Komisji Akredytacji Przedmiotów WEiTI (2006–2009) oraz Pełnomocnika Dziekana ds. Kierunku Studiów Inżynieria Biomedyczna WEiTI (2008–2012). Dwukrotnie został wyróżniony przez studentów „Złotą Kredą” (2009 i 2012) za dwa różne wykłady.
Jest żonaty, ma dwoje dzieci i trójkę wnuków. Włada językami angielskim i rosyjskim. Jego sportowe zamiłowania to siatkówka, narciarstwo i turystyka rowerowa. Interesuje się literaturą, muzyką, filmem i fotografią.