Bouchereau nasceu a 20 de junho de 1835 em Montrichard (Loir-et-Cher). Recebido como residente dos Hôpitaux de Paris em 1863, seria aluno, na Salpêtrière, de Falret pai, de Vulpian e de Charcot. Depois de defender sua tese sobre as Hemiplegias antigas, em 1866, foi nomeado médico-administrador do escritório central de admissão do Asilo de Sainte-Anne, aberto a 1º de maio de 1867, com seu colega de residência Magnan, a quem ficaria ligado durante toda a vida por uma profunda amizade.
Médico da ambulância baseada no asilo durante o cerco de Paris, seria ele próprio atingido por uma bala na coxa, ao recolher feridos no combate de Châtillon. Com o fim da batalha, publicou com Magnan dois relatórios sobre a Estatística dos doentes acolhidos em 1870 e em 1871 pelo Escritório de admissão dos alienados do Sena e sobre a Estatística dos alcoolistas admitidos durante os meses de março, abril, maio e junho de 1870 e nos meses correspondentes de 1871 (isto é, durante a Comuna). Este último trabalho, lido a 21 de novembro de 1871 na Academia de Medicina, não foi estranho à promoção da campanha antialcoolismo que se desenrolou então na França.
Clínico antes de tudo, Bouchereau participou em 1873, com seus colegas de SainteAnne, do laborioso estabelecimento de um ensino que só seria oficializado em 1877. Em 1879, substituiu Prosper Lucas à frente do serviço das mulheres, exerceu a vice-presidência da Sociedade de Biologia em 1881 e 1886, presidiu em 1891 a Sociedade Médico-Psicológica, e sucedeu em 1885 a Mitivié no secretariado da Associação de Previdência dos Médicos Alienistas da França.
Pessoa muito afável, que seus colegas chamavam de "o excelente Bouchereau", morreu a 21 de fevereiro de 1900, quando se preparava para aposentar-se.