দ্বিজেন শর্মা ১৯২৯ খ্রিষ্টাব্দের ২৯ মে মৌলভীবাজার জেলার বড়লেখা উপজেলার শিমুলিয়া গ্রামে জন্মগ্রহণ করেন। তাঁর পিতার নাম চন্দ্রকান্ত শর্মা এবং মাতার নাম মগ্নময়ী দেবী। তিনি করিমগঞ্জ পাইলট হাই স্কুল থেকে মাধ্যমিক, মহারাজা বীরবিক্রম কলেজ, আগরতলা থেকে উচ্চমাধ্যমিক, সিটি কলেজ, কলকাতা থেকে স্নাতক এবং ১৯৫৮ সালে ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয় থেকে স্নাতকোত্তর ডিগ্রি লাভ করেন। কর্মজীবনের শুরুতে প্রায় ১৬ বছর একাধিক কলেজে অধ্যাপনা শেষে ১৯৭৪ সালে তৎকালীন সেভিয়েত ইউনিয়নের প্রকাশনা সংস্থা প্রগতি প্রকাশনে অনুবাদকের চাকরি নিয়ে মস্কোতে গমন করেন। ১৯৯১ সালে সোভিয়েতের পতনের পর রাশিয়ার সাথে আনুষ্ঠানিক সকল সম্পর্ক ঢুকিয়ে দেশে ফিরে আসেন। বাংলা ভাষায় বিজ্ঞান বিষয়ক গ্রন্থ রচনার মাধ্যমে এদেশে বিজ্ঞান চর্চায় দ্বিজেন শর্মা নেতৃত্বস্থানীয় ভূমিকা রাখেন। বিশেষ করে প্রকৃতিবিজ্ঞানের উপর তাঁর গ্রন্থসমূহ পাঠক সমাজে ব্যাপকভাবে সমাদৃত হয়। তাঁর উল্লেখযোগ্য গ্রন্থগুলোর মধ্যে রয়েছে শ্যামলী নিসর্গ, সপুষ্পক উদ্ভিদের শ্রেণি বিন্যাস, ফুলগুলি যেন কথা, গাছের কথা ফুলের কথা, এমি নামের দুরন্ত মেয়েটি, নিসর্গনির্মাণ ও নান্দনিক ভাবনা, সমাজতন্ত্রে বসবাস, জীবনের শেষ নেই, বিজ্ঞান ও শিক্ষা: দায়বদ্ধতার নিরিখ, ডারউইন ও প্রজাতির উৎপত্তি, বিগল যাত্রীর ভ্রমণ কথা, গহন কোন বনের ধারে, হিমালয়ের উদ্ভিদরাজ্যে ডালটন হুকার, বাংলার বৃক্ষ, সতীর্থ বলয়ে ডারইউন, মম দুঃখের সাধন, আমার একাত্তর ও অন্যান্য ইত্যাদি। তিনি বাংলা একাডেমি সাহিত্য পুরস্কার, একুশে পদক, ড. কুদরত-এ খুদা স্বর্ণ পদক, প্রকৃতি সংরক্ষণ পদক, এম নুরুল কাদের শিশু-সাহিত্য পুরস্কারসহ বহু পুরস্কার ও সম্মাননা লাভ করেন।

দ্বিজেন শর্মা ২০১৭ সালের ১৫ সেপ্টেম্বর ঢাকায় মৃত্যুবরণ করেন।