江西省德安县人，1930年9月7日生于北京。1953年西南农学院农学系毕业后，分配到湖南省安江农业学校任教。1970年调湖南省农业科学院， 历任研究员、湖南杂交水稻研究中心主任、名誉院长、国家杂交水稻工程技术研究中心主任；兼任湖南农学院（今湖南农业大学）、西南农业大学、华中农业大学、 武汉大学教授、博士生导师。他是中国农学会理事、中国遗传学会理事、湖南省农学会理事长、中国作物学会副理事长、农业部技术顾问、全国杂交水稻专家顾问组 副组长、国家科委863计划生物领域第一主题专家组成员、联合国粮农组织首席顾问、中国科协常委、湖南省科协副主席、全国政协常委、湖南省政协副主席。 1995年当选为中国工程院农业、轻纺与环境工程学部院士。

他是中国最著名的杂交水稻遗传育种专家。40多年如一日从事杂交水稻育种理论研究和制种技术实践，取得了世人瞩目的巨大成就。1964年至 1966年在国内率先提出通过培养三系（不育系、保持系、恢复系）利用水稻杂种优势的科学设想并进行反复实验。1970年其助手李必湖在海南发现一株花粉 败育的雄性不育株野生稻（简称“野败”）后，他们找到了突破三系配套的关键。1972年育成中国第一个大面积生产上应用的水稻雄性不育性“二九南一号A” 和相应保持系“二九南一号B”。1973年又育成了第一个大面积推广的强优组合“南优二号”，并研究出一系列具有先进水平的制种技术，向大面积水稻生产推 广。从70年代到80年代末，中国已成为世界上第一个把水稻的杂种优势应用于大面积农田生产的国家，杂交水稻的种植面积约占全国水稻面积的1/3，产量则 占稻谷总产的40%以上，平均亩产增产在20%以上，增产稻谷总数达到3亿多吨，增加产值3600亿元，为解决中国众多人口的吃饭问题作出了巨大贡献。

他在成绩和荣誉面前始终没有止步。1986年又提出了杂交水稻育种分为“三系法品种间杂种优势利用、两系法亚种间杂种优势利用到一系法远缘杂种 的优势利用”的战略设想，并付诸严格的科学实验和生产实践。到90年代初期完成了两系杂交水稻研究，在全国投入大面积农业生产，社会经济效果显著。 1989年，邓小平曾高度评价说：“湖南的水稻原来增长百分之十五至二十，最近有个新发现，又可增长百分之二十，证明潜力是大的。科学是了不起的事情，要 重视科学。”邓小平讲的“新发现”是指袁隆平两系法亚种间杂交水稻的试验成功。三系法、两系法杂交水稻的巨大成就，雄辩地证明了“科学技术是第一生产 力”。