王大中于1935年3月2日出生在昌黎县城东关的一个平民家庭。后来，他随父母搬到天津，在海河之滨开始求学读书。1953年夏天，他由南开中学毕业以后，以优异成绩考入清华大学工程物理系。1958年夏天，王大中毕业留校，在清华大学工程物理系任教。1961年至1962年，他就读清华大学的在职研究生，并开始参加我国自建的屏蔽试验反应堆的设计、建造和运行等工作。20世纪70年代中期，他开始主要致力高温气冷堆的研究和发展工作。

　　1981年，他作为中国访问学者，到联邦德国于利希核研究中心进修，从事高温气冷堆研究。在进行"模块式中小型高温气冷堆的设计和研究"这一课题时，他从分析模块式高温堆的基本矛盾入手，成功地设计出提出一种环形堆芯的新概念，将单堆功率20万千瓦提高到50万千瓦，并且保证反应堆固有安全性的方案。他的这一突破性的研究得到被誉为联邦德国"球床高温堆之父"的于利希核反应堆研究所所长苏尔登教授的由衷称赞。王大中的这一发明创造，在德、美、日、意等国获得了发明专利权。1982年，王大中出色地完成了这种新型500兆瓦高温堆的设计研究工作，继而刻苦攻读德语，仅用6个月时间就用德文写出厚厚的博士论文，并用流畅的德语面对6位教授进行答辩，获得了联邦德国亚琛工业大学自然科学博士学位。由联邦德国获得博士学位回国后，王大中被聘为清华大学核工程教授、博士生导师，相继出任清华大学核能技术设计研究院院长、清华大学校务委员会副主任，并成为国家863高技术计划能源领域首届专家委员会首席科学家。他主持领导了863高技术计划重点项目--10兆瓦高温气冷堆的研究发展工作，并在我国初步建成高温堆研究基地；他开创了我国核能供热研究新领域，主持研究、设计、建造、运行成功世界上第一座5兆壳式核供热堆，并领导了利用核供热堆进行热电联供、空调制冷及海水淡化等研究，研制成动一种新型反应堆控制棒步进式水力驱动系统，并在世界上首次成功地用于核反应堆实行运行，为我国核能技术的发展作出了突出的贡献。

　　在学术上具有强烈的开拓意识和创新精神的王大中，善于把握学科发展方向，不断开拓核能技术研究新领域，在核反应堆科学技术领域取得了系统的、创造性的成就，在国际上享有较高的声誉。时至20世纪90年代初期，他成为了我国核能科技领域杰出的学术领导者和带头人，先后荣获国家科技进步一等奖和国家发明二等奖，并在1993年当选中国科学院院士。1995年1月，他和我国其他23位在科技领域里作出重大贡献的著名科学家，获得香港何梁何利科学技术奖励基金首届颁奖大会颁发的重奖。在此前后，他还担任了国务院学位委员会委员，国家核安全局专家委员会委员，中国核学会副理事长，香港大学及香港浸会大学名誉博士。

　　1995年8月上旬，王大中院士回到阔别多年的家乡，到昌黎的一些地方观光、访问，并对家乡的经济建设、旅游开发和教育事业等方面的发展，提出了不少看法和建议。至今，他还依然关心着家乡的经济建设和社会发展，期待着家乡在新的一个世纪建设得更加美好。

　　2003年4月下旬，带领清华大学师生员工为建设世界一流大学奋斗有9 年之多，年事已高的王大中院士，不再担任清华大学校长职务，现为清华大学校务委员会名誉主任。