林毅夫原名林正义，1952年出生于台湾省宜兰县的一个贫苦家庭。1978年获得台湾政治大学企业管理硕士学位。1979年5月，他辗转来到北京大学读书。

在北京大学经济系就读经济学硕士的时候，林毅夫以其流利的英语、良好的西方经济学功底在众多的研究生中显得鹤立鸡群。1982年林毅夫获得北京大学经济学硕士之后，在诺贝尔经济学奖得主、芝加哥大学经济系教授西奥多·舒尔茨的推荐下，林毅夫到芝加哥大学经济系就读经济学博士学位。

芝加哥大学每年都有1/3的博士生不能拿到学位。而林毅夫在同一届30多个博士生中，是惟一一个4年就拿到博士学位的，而这一切都是在他4年没有出过芝加哥大学校门的情况下取得的。

1986年，林毅夫获得博士学位后，到耶鲁大学经济发展中心做了一年的博士后研究。第二年在任何人没有想到的情况下，林毅夫带着妻儿回国。他是改革开放后留学北美攻读经济学博士学位的第一位学成归国者。

国后，林毅夫在国务院农村发展研究中心工作，主要是从事中国农业问题研究。1990年，他关于中国1959—1961年大饥荒问题的论文《集体化与中国1959—1961年的农业危机》在世界最顶尖的经济学杂志之一《政治经济学期刊》上发表，引起了极大的反响和争论。1992年他又在《美国经济评论》上发表了《中国的农村改革和农业增长》，这篇文章是国际经济学界关于中国问题引用率最高的论文之一。这两篇文章一举奠定了林毅夫在国际经济学界的地位，他被公认为国际发展经济学界和农业经济学界的新秀。

1995年，林毅夫与易纲、海闻等几位“海归”通过各种努力，成立了北京大学中国经济研究中心，目前该中心已经成为中国经济研究的大本营，在海内外产生了广泛的影响，林毅夫的许多政策建议也受到了高层的重视。