Depuis sa naissance, la physique quantique a établi une relation privilégiée avec les mathématiques modernes : plusieurs concepts qui sont apparus dans l’étude des particules élémentaires ont été redécouverts par les mathématiciens, alors que, réciproquement, des idées mathématiques abstraites se sont révélées essentielles pour la compréhension du monde microscopique. Cette idylle scientifique déjà ancienne entre les deux disciplines est aujourd’hui d’une importance capitale. Ainsi, d’un côté, les ingrédients mathématiques de la physique des particules seront mis à l’épreuve dans le nouvel accélérateur du CERN. D’un autre côté, la théorie des cordes, qui est née comme une théorie unifiée des particules élémentaires, a eu impact sans précédent dans les mathématiques pures. Dans cette contribution l’auteur propose un parcours de ces différents développements.