Angelo Sismonda nacque a Corneliano d'Alba il 20 agosto 1807.
Ben presto si trasferì a Torino per compiere il ciclo di studi superiori e quelli universitari alla facoltà di farmacia, corso che tuttavia non portò a termine, pur seguendo con interesse le lezioni di fisica, chimica e soprattutto di quelle di mineralogia, la cui cattedra all'epoca era tenuta da Étienne Borson.
A ventun'anni la passione per la mineralogia lo porta a Parigi dove, in parte alla Sorbona e in parte alla École des mines e al Muséum d'histoire naturelle, può seguire le lezioni di famosi mineralisti, tra cui Élie de Beaumont, noto anche per la teoria sulla genesi delle cordigliere di montagne.
Nel 1828 Étienne Borson, ormai malato, richiama in Italia il giovane Sismonda con l'offerta di un posto di assistente, presto mutato in quello di professore sostituto.
Alla morte del maestro, Sismonda ne eredita la cattedra e nel 1833 ottiene anche la direzione del Museo di geologia e mineralogia.
Nel 1834, durante un'escursione scientifica sulle Alpi marittime e sugli Appennini liguri, assieme a Élie de Beaumont e Ours-Pierre-Armand Dufrénoy, rispettivamente ispiratore e direttore della prima carta geologica della Francia, ebbe l'idea di realizzare un'analoga carta geologica del Piemonte e della Savoia.
A quel progetto lavorarono anche il fratello minore Eugenio e Luigi Bellardi, che curava soprattutto l'aspetto paleontologico.
Ma fu solo nel 1862 che Sismonda potè vedere stampata la sua Carta della Savoia, del Piemonte e della Liguria.
Molto più ambizioso era invece il progetto nel quale lo studioso venne coivolto, ovvero la costruzione di una galleria ferroviaria sotto il Moncenisio, che avrebbe collegato il Piemonte e l'Italia con la Savoia, e il resto d'Europ,a attraverso le Alpi. Un'opera considerata irrealizzabile da molti geologi a causa della sua straordinaria lunghezza (circa 12 chilometri), ma vista di buon occhio dal re Carlo Alberto.
Nel 1857 i lavori alla galleria del Cenisio (Fréjus), cominciati dalle due estremità, grazie a un nuovo modello di perforatore pneumatico messo a punto da Germain Sommeiller e all'attento uso della nitroglicerina di Sobrero, erano già a buon punto. Ma a causa della cessione della Savoia alla Francia, nel 1861 furono sospesi e ripresi dopo alcuni anni.
Il traforo fu completato nel 1870, cioè 12 anni prima del tempo stabilito.
Il valore dello studio geologico di Sismonda fu immenso, e i suoi pareri furono seguiti fino al traforo del Sempione, nel 1914.
Alla festa dell'inaugurazione i giornali commentarono: "Gli studi di Sismonda resero trasparente la montagna".
I contributi alla gestione delle attività pubbliche gli vennero ampiamente riconosciuti.
Fu membro dell'Accademia delle scienze di Torino, dell'Accademia Leopoldina, della Società italiana delle scienze, della Pontificia Accademia dei nuovi Lincei e della Società reale di Napoli.
Dal 1953 divenne preside della Facoltà di scienze e direttore della Scuola di farmacia.
Tuttavia, gli ultimi anni di Sismonda furono segnati da una malattia, probabilmente congenita, ma anche dalle conseguenze delle evoluzioni scientifiche che mettevano in discussione le teorie litogenetiche di Élie de Beaumont, le stesse sulle quali aveva fondato le sue ricostruzioni geologiche alpine, e che furono smontate dai suoi colleghi e amici Quintino Sella e Felice Giordano.
La perdita del fratello minore Eugenio a cui era particolarmente legato fu fonte di grande e ulteriore sofferenza.
A quel lutto si aggiunse l'amarezza per il trasferimento del museo a palazzo Carignano, dovuto al riordino generale dell'Università di Torino. Il criterio espositivo a gradini utilizzato fino ad allora e che gli era particolarmente caro fu abbandonato e il museo riallestito con mineralogia da un parte e geologia e paleontologia dall'altra.
Da quel momento il declino psico-fisico fu rapido e inarrestabie. Nonostante le cure amorevoli della figlia Cristina, Angelo Sismonda morì nella sua casa di Torino il 30 dicembre 1878.