Lương Định Của sinh ngày 16/8/1920 tại làng Đại Ngãi, quận Kế Sách (nay là thị trấn Đại Ngãi, huyện Long Phú), tỉnh Sóc Trăng. Từ rất sớm, ông đã mồ côi cả cha lẫn mẹ nên cuộc sống rất khó khăn, gian khổ.

Tuy nhiên, vượt lên trên hoàn cảnh không may mắn, ông học đã hoàn thành bậc tiểu học (tại trường Lasan Taberd – tỉnh lỵ Sóc Trăng) rồi chuyển lên Sài Gòn  học bậc tú tài (nay là bậc trung học).

Năm 1937, ông sang Hồng Kông thi vào trường y khoa La Salle College với mong muốn nâng cao trình độ tiếng Anh để tiếp tục theo học ngành thương mại. Đến năm thứ 3, ông sang Thượng Hải Trung Quốc học ở Đại học Kinh tế Saint John’s. Đến 1940, trường đóng cửa do chiến tranh thế giới lan rộng, ông sang Nhật, thi vào Khoa Sinh vật thực nghiệm chuyên ngành trồng trọt tại Đại học Quốc lập Kyushu. Thời gian này, ông đã làm quen với bà Nakamura Nubuko (người Nhật), sau này trở thành người vợ của ông.

Sau khi chiến tranh thế giới lần thứ hai kết thúc, với tư cách là nước bị thua trận, đất nước Nhật Bản bị quân đội Mỹ chiếm đóng. Kinh tế Nhật Bản suy thoái nên chính phủ Nhật quyết định ngừng cấp học bổng cho các du học sinh nước ngoài. Để có tiền tiếp tục theo đuổi việc học, Lương Định Của phải làm nhiều nghề khác nhau để kiếm sống và hoàn thành khóa học. Sau đó, ông lại tiếp tục học lên bậc cao hơn nhằm tích lũy kiến thức với mong muốn giúp ích nhiều hơn cho quê hương. Năm 1945, được sự đồng ý của hai gia đình, Lương Định Của đã chính thức tổ chức hôn lễ với bà Nubuko và sau này có 2 người con trai. Sau khi kết hôn, hai ông bà cùng làm việc tại Viện Thí nghiệm của trường Đại học Kyushu. 

Năm 1951, ông bảo vệ thành công luận án tiến sĩ nông học khoa di truyền chọn giống với đề tài “Cách xử lý đa bội thể di truyền nhằm tạo nên giống lúa mới”.  Đề tài của ông đã được Hội đồng khoa học của Trường Đại học Kyoto đánh giá cao với những cống hiến cho ngành nông học trong việc cải thiện giống lúa. Ông đã được Hội đồng khoa học của Trường nhất trí trao bằng bác sĩ nông học. Đây là học vị cao nhất lúc bấy giờ được trao cho người nước ngoài duy nhất và trẻ nhất của Nhật Bản từ thời Minh Trị Thiên Hoàng. Ông là người thứ 96 trên toàn nước Nhật giành được học vị này trong vòng 10 năm ở Nhật thời kỳ đó.  Sau khi nhận học vị này, ông được bổ nhiệm làm giảng viên Trường Đại học tổng hợp Kyoto và nhận được nhiều bằng khen về các công trình nghiên cứu khoa học.

Năm 1952, sau khi nhận bằng bác sĩ nông học, gia đình và bạn bè khuyên ông nên đưa vợ con sang châu Âu hoặc đến Mỹ để phát riển công danh sự nghiệp nhưng với sự kính trọng và ngưỡng mộ Chủ tịch Hồ Chí Minh, nghe theo lời kêu gọi của Người, rời bỏ vinh hoa, phú quý, ông quyết định cùng gia đình về Việt Nam đóng góp công sức xây dựng và phát triển ngành nông nghiệp của đất nước vốn còn lạc hậu. Ông đóng gói các tư liệu, kết quả nghiên cứu rồi cho chuyến trở về nước qua đường Trung Quốc để đến chiến khu Việt Bắc. Nhưng chuyến đi không thuận lợi, gia đình ông phải quay về Sài Gòn.

Năm 1954, ông cùng gia đình tập kết ra Bắc và làm việc tại Viện khảo cứu Nông lâm, chuyên trách về cây lúa. Năm 1955, Lương Định Của công tác tại Tổ lúa, trại Quang Trung thuộc Viện Nghiên cứu Nông lâm nghiệp. Tháng 9 năm 1956 đến năm 1962, ông được bổ nhiệm làm Phó Hiệu trưởng Trường đại học Nông Lâm giảng dạy di truyền giống. Từ năm 1963 đến năm 1967, ông giữ cương vị là Phó Viện trưởng Viện Khoa  học Nông nghiệp. Từ năm 1968 đến khi mất (28/12/1975), ông giữ cương vị là Viện trưởng Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm.

Trong suốt quá trình nghiên cứu khoa học, ông đã lao động miệt mài và đạt được nhiều thành tựu to lớn, đóng góp vào sự phát triển của ngành nông nghiệp Việt Nam. Bên cạnh thời gian làm việc trong phòng thí nghiệm, ông còn lăn lộn trên các cánh đồng làm thí nghiệm. Nhờ đó, ông đã cho ra đời nhiều giống lúa và áp dụng có hiệu quả các phương pháp, kỹ thuật canh tác của nước ngoài (chủ yếu là của Nhật) vào việc trồng lúa ở Việt Nam như: bờ vùng bờ thửa, cấy chăng dây thẳng hàng, cấy ngửa tay để cây lúa không bị ngập quá sâu xuống bùn, dùng cào cỏ Nhật Bản...Các phương pháp của ông đã được nông dân áp dụng thành công, tạo ra năng suất lúa cao kỷ lục thời bấy giờ. Có những cánh đồng ở đồng bằng sông Hồng đã đạt ngưỡng 10 tấn/ha/năm.

Ông là tác giả của nhiều giống cây trồng cho năng suất cao và chất lượng tốt như: giống từ IR8 ra dòng NN8-388, giống NN75-1 (lai giữa giống 813 với NN1), Nông nghiệp 1 (lai giữa Ba Thắc, Nam Bộ x Kunko, Nhật), giống lúa mùa muộn Saibuibao, giống lúa chiêm 314 (lai giữa dòng Đoàn Kết và Thắng Lợi) và một số giống cây trồng khác như khoai lang, đu đủ, dưa lê, xương rồng, rau muống, dưa hấu không hạt. Một trong số công trình nghiên cứu thành công nhất của ông phải kể đến Đa bội đơn thể ở tông Oryzea, Ảnh hưởng của ánh sáng giai đoạn trên các giống lúa khi nhận đoản quang kỳ, Nghiên cứu tế bào học trên lúa Oryzasativa…

Ông còn là người có công lớn trong giáo dục đào tạo. Nhiều thế hệ học trò của ông đào tạo đã trở thành những cán bộ đầu ngành trong lĩnh vực nông nghiệp trong đó có nhiều người xuất sắc.

Ghi nhận những đóng góp to lớn của ông, Nhà nước trao tặng cho ông những phần thưởng cao quí như: danh hiệu Anh hùng Lao động (1967); Huân chương Lao động hạng Nhất; Giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học kỹ thuật đợt 1 năm 1996. 

Năm 2006, Trung ương Đoàn Thanh niên Cộng sản Hồ Chí Minh đã lập Giải thưởng Lương Định Của để hằng năm trao tặng cho những thanh niên có thành tích đặc biệt xuất sắc trong các lĩnh vực sản xuất, kinh doanh, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật, công nghệ nông nghiệp và xây dựng nông thôn mới.

Nhận xét về Bác sĩ Nông học Lương Định Của, GS Tạ Quang Bửu khi còn là Bộ trưởng Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp đã nói: “Bác sĩ Nông học Lương Định Của là người đầu tiên ở Việt Nam chọn giống theo công nghệ gen theo thuyết học thuyết Menden-Moócgan – đỉnh cao của sinh học hiện đại”. 

Viết về ông, GS.VS Vũ Tuyên Hoàng đã nhận xét: “Bác Của – tiếng gọi yêu mến của mọi người đối với ông, từ tấm lòng thiết tha yêu nước mà trở về với cách mạng, với nhân dân lao động trên đồng ruộng. Ông đã đem hết sức mình cống hiến cho sự nghiệp khoa học nông nghiệp vào những buổi đầu, là một trong những người đặt nền móng cho khoa học – kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam phát triển như ngày nay”. 

Có thể nói, cả cuộc đời của ông gắn liền với quá trình lao động sáng tạo, không mệt mỏi trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học để tạo ra các giống lúa mới, các kỹ thuật canh tác thích hợp, đặt nền móng cho ngành nông nghiệp Việt Nam. Ông là một trí thức lớn với lối sống thanh đạm, giản dị, say mê, tận tuỵ trong sự nghiệp trồng người, xứng đáng là tấm gương sáng cho nhiều thế hệ các nhà khoa học sau này học hỏi.