দ্বিজেন শর্মার জন্ম ১৯২৯ সালের ২৯ মে মৌলভীবাজারের বড়লেখা উপজেলার শিমুলিয়া গ্রামে। তাঁর পড়াশোনা শুরু হয় গ্রামের পাঠশালায়। অষ্টম শ্রেণি পর্যন্ত পড়েন পিসি হাইস্কুলে। এরপর আসামের করিমগঞ্জ পাবলিক হাইস্কুল থেকে ম্যাট্রিকুলেশন পাস করেন।

এরপর করিমগঞ্জ কলেজে আইএসসিতে ভর্তি হন। কিন্তু গণিতভীতির কারণে এ কলেজ ছেড়ে দিয়ে আগরতলার মহারাজা বীরবিক্রম কলেজ থেকে আইএসসি পাস করেন। কলকাতার সিটি কলেজ থেকে বিএসসি পাস করার পর করিমগঞ্জ কলেজে উদ্ভিদবিজ্ঞানের  ডেমোনস্ট্রেটর পদে চাকরি শুরু করেন। সেখান থেকে যোগ দেন বরিশালের বিএম কলেজে একই পদে। চাকরি করা অবস্থায় ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের উদ্ভিদবিজ্ঞান বিভাগ থেকে স্নাতকোত্তর পাস করার পর বিএম কলেজে প্রভাষক পদে যোগদান করেন। 

পাকিস্তান আমলে হামিদুর রহমান শিক্ষা কমিশনের বিরুদ্ধে প্রবল ছাত্র-আন্দোলন শুরু হয়। তিনি তখন বরিশাল বিএম কলেজের ছাত্র হোস্টেলের সুপারিনটেনডেন্ট। আন্দোলনরত ছাত্রদের সহযোগিতা করার অভিযোগে গোয়েন্দা পুলিশ তাঁকে জেলবন্দী করে। জেল থেকে মুক্ত হয়ে ১৯৬২ সালে বরিশাল ছেড়ে ঢাকায় চলে আসার পর দ্বিজেন শর্মা কিছু সময় তৎকালীন কায়েদে আজম কলেজ, সেন্ট্রাল উইমেনস কলেজ ও বাংলা কলেজে শিক্ষকতা করেন। এরপর যোগ দেন নটর ডেম কলেজে। 

১৯৭৪ সালে দ্বিজেন শর্মা সোভিয়েত ইউনিয়নের প্রগতি প্রকাশনের অনুবাদকের চাকরি নিয়ে সপরিবারে মস্কো চলে যান। সেখান থেকে ফিরে ঢাকায় এশিয়াটিক সোসাইটির বাংলাপিডিয়া প্রকল্পের অন্যতম সম্পাদক হিসেবে দায়িত্ব পালন করেন। 

দ্বিজেন শর্মার লেখা গুরুত্বপূর্ণ বই শ্যামলী নিসর্গ, সমাজতন্ত্রে বসবাস, কুরচি তোমার লাগি, বিজ্ঞান ও শিক্ষা: দায়বদ্ধতার নিরিখ, গহন কোন বনের ধারে প্রভৃতি। তিনি মানুষকে প্রকৃতির অবিচ্ছেদ্য অংশ মনে করতেন। প্রকৃতিকে জয় করা নয়, তাকে ভালোবেসে তার অংশ হয়ে স্নিগ্ধ সুন্দর জীবনযাপনের দিকে তিনি মানুষকে উদ্বুদ্ধ করেছেন। দ্বিজেন শর্মা ২০১৭ সালের ১৫ সেপ্টেম্বর মৃত্যুবরণ করেন।