1918年11月15日生于河北省徐水縣大營村的一個(gè)書香門第家庭。

抗戰(zhàn)初期，師昌緒又進(jìn)入流亡中成立的冀綏平津聯(lián)合中學(xué)（后改名為國立第一中學(xué)），積極參加學(xué)生抗日活動(dòng)。

1941年高中畢業(yè)，師昌緒認(rèn)為中國要強(qiáng)盛，就必須有自己的鋼鐵工業(yè)。

1941年考入國立西北工學(xué)院礦冶系。

1945年畢業(yè)后，做為全班第一名，他被推薦到資源委員會(huì)四川綦江電化冶煉廠從事煉銅工作。

1947年，調(diào)到鞍山鋼鐵公司。

1948年，利用1946年考取的出國資格，赴美留學(xué)。

1949年，在密蘇里大學(xué)礦冶學(xué)院獲碩士學(xué)位。

1949年，新中國的成立，使他倍受鼓舞，那時(shí)他曾準(zhǔn)備應(yīng)北洋大學(xué)的聘請回國任教。

1950年進(jìn)入圣母（Notre Dame）大學(xué)任研究助教，同時(shí)攻讀博士學(xué)位。中華人民共和國建立后，北洋大學(xué)聘他回國任教。因正值抗美援朝戰(zhàn)爭時(shí)期，美國政府禁止中國留學(xué)生回國，師昌緒只好進(jìn)入麻省理工學(xué)院，在著名金屬學(xué)家M.科恩（Morris Cohen）教授指導(dǎo)下從事研究工作。

1952年，由于抗美援朝，美國不許留美中國學(xué)生回國，他不得不受聘于麻省理工學(xué)院冶金系從事合金鋼及其相關(guān)的研究。與此同時(shí)，他還和一批留美的愛國科學(xué)家同美國當(dāng)局不屈不撓地斗爭了三年。最后他們聯(lián)名給周恩來總理寫信，表達(dá)他們迫切要求回國的強(qiáng)烈愿望，這封信由他送往印度駐美大使館轉(zhuǎn)交國內(nèi)。

1954年，日內(nèi)瓦會(huì)議期間，中國政府據(jù)此向美國提出無理扣留中國留學(xué)生的抗議，迫使美國同意他們回國，接著是中美大使級會(huì)談，為中國留美學(xué)生自由回國打開了大門。50年代，他曾先后被選為沈陽市政協(xié)委員、遼寧省政協(xié)常委。 ^[11] 

1955年6月，師昌緒回國，被分配到中國科學(xué)院金屬研究所。當(dāng)時(shí)正值第一個(gè)五年計(jì)劃的建設(shè)高潮，金屬所在李薰所長領(lǐng)導(dǎo)下，以大部分力量投入直接為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)工作，師昌緒被指定為金屬所在鞍鋼工作組的負(fù)責(zé)人。他的專長本是物理冶金學(xué)，而新的任務(wù)卻涉及到煉鐵、煉鋼、軋鋼等工藝問題，他毫不猶豫地挑起這副擔(dān)子，領(lǐng)導(dǎo)全組完成了多項(xiàng)重要課題，顯示出他知識淵博與處理大生產(chǎn)問題的能力。 ^[12] 

1956年加入九三學(xué)社，曾任九三學(xué)社第七屆中央委員。

1957年，金屬所的研究工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向軍工尖端材料的研究。他被任命為高溫合金研究組的負(fù)責(zé)人，兼任合金鋼研究室主任。從此，他開始從事高溫合金及合金鋼的研究與開發(fā)工作。

1963年開始，曾當(dāng)選為第三、五、六屆全國人大代表。

1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。

1982年創(chuàng)辦并兼任中科院金屬腐蝕與防護(hù)研究所所長。

1984年調(diào)任中科院技術(shù)科學(xué)部主任。

1986年任國家自然科學(xué)基金委員會(huì)副主任，嗣后被聘為該會(huì)特邀顧問。

1994年當(dāng)選為首批中國工程院院士，擔(dān)任中國工程院副院長。 ^[13] 

1995年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士。同年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院長。

1997年任湘潭大學(xué)董事會(huì)名譽(yù)董事長 ^[8]  。

2010年榮獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。 ^[14] 

2014年11月10日上午7時(shí)7分，中國國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、“兩院”院士師昌緒因病在京逝世，享年96歲。 ^[15]  正在繁忙國務(wù)活動(dòng)中的李克強(qiáng)總理聞?dòng)嵨泄ぷ魅藛T打電話表示沉痛哀悼，并向師昌緒家人及親屬表示慰問。11月11日上午9點(diǎn)起在北區(qū)學(xué)術(shù)報(bào)告廳設(shè)立吊唁廳，供社會(huì)各界人士前來吊唁。 ^[15]  11月16日上午9點(diǎn)，師昌緒院士遺體告別儀式在北京八寶山殯儀館東禮堂舉行。 ^[16-17] 

師昌緒在從事航空用、民用高溫合金研究開發(fā)的同時(shí)，在新型高合金鋼方面也同樣進(jìn)行了大量研究開發(fā)工作。1958年，他與姚漢武開發(fā)的不含鎳的奧氏體耐蝕鋼OCr17 Mn14Mo2N，用在尿素工業(yè)設(shè)備上，具有優(yōu)異的抗蝕性。經(jīng)中小型尿素廠推廣后，獲得好評。為了研究該種鋼在尿素生產(chǎn)過程中，在缺氧條件下仍具有優(yōu)異耐蝕性機(jī)理，他們曾設(shè)計(jì)與制造了一套在線測試電化學(xué)的精密裝置，安裝在南京化肥廠，并探明了耐腐蝕的原因。師昌緒多次在現(xiàn)場解決冶煉、熱加工等問題，為鉻錳氮鋼的研制和生產(chǎn)打下了良好基礎(chǔ)。

師昌緒與李有柯等還開發(fā)了鉻錳氮系耐熱鋼和無磁鉻錳氮系高強(qiáng)度不銹鋼，前者用于工業(yè)爐，后者用作潛艇桅桿。在師昌緒的指導(dǎo)下，張彥生、李依依等于1959年開始從事鐵錳鋁系奧氏體鋼的研究，通過相圖、相變規(guī)律、組織結(jié)構(gòu)和各種性能的系統(tǒng)研究，表明這類鋼在液氮溫度下比鎳鉻不銹鋼具有更好的韌性，是一種良好的低溫材料；作為耐熱材料，其性能不亞于鐵鉻鎳基高溫合金A286；作為無磁材料，其性能優(yōu)于鎳鉻不銹鋼。為了推廣該鋼種，對其冶煉、壓力加工和焊接等方面建立了一套切實(shí)可行的工藝制度，從而推動(dòng)了全國鐵錳鋁系奧氏體鋼的研究與發(fā)展。 ^[18] 

由于在科學(xué)研究、科研管理及科技規(guī)劃等方面成績突出，他多次獲得國家級和院、部級的獎(jiǎng)勵(lì)。 ^[19] 

50年代，他是美國金屬學(xué)會(huì)（ASM）會(huì)員；從80年代起，他是美國材料研究學(xué)會(huì)（MRS）會(huì)員。1987年日本東京大學(xué)成立100周年，舉行“材料與社會(huì)”討論會(huì)，共邀請10余名國際知名學(xué)者，他是被邀的唯一中國學(xué)者，并在大會(huì)上做了學(xué)術(shù)報(bào)告；1988年在日本東京召開的“新材料國際會(huì)議”，同年在美國芝加哥召開的“世界材料大會(huì)”以及1991年在法國，由歐洲材料研究學(xué)會(huì)（E-MRS）主辦的“國際材料聯(lián)合會(huì)在第一屆先進(jìn)材料會(huì)議”等，師昌緒均被邀為國際顧問委員會(huì)的成員。1990年由中國材料聯(lián)合會(huì)（C-MRS）召開的先進(jìn)材料國際會(huì)議，他是大會(huì)主席之一。1992年由中國金屬學(xué)會(huì)、美國礦物、金屬及材料學(xué)會(huì)、日本金屬學(xué)會(huì)及韓國金屬學(xué)會(huì)共同發(fā)起的“第一屆環(huán)太平洋先進(jìn)材料與技術(shù)國際會(huì)議”，以及同年，由國際薄板成型研究會(huì)（IDDRG）舉辦的“第17屆國際會(huì)議”，他均被選為大會(huì)主席，并任1992～1994年度的該研究會(huì)主席。

師昌緒院士發(fā)表學(xué)術(shù)論文300多篇，培養(yǎng)碩士及博士生近100名。

師昌緒院士是中國高溫合金開拓者之一，發(fā)展了中國第一個(gè)鐵基高溫合金，領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)中國第一代空心氣冷鑄造鎳基高溫合金渦輪葉片。（人民網(wǎng)評） ^[20] 

師昌緒對國家科技政策的制訂及科技機(jī)構(gòu)的設(shè)置和發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。他倡導(dǎo)并參與主持了中國工程院的建立；多次主持全國材料領(lǐng)域發(fā)展規(guī)劃。師昌緒在國際材料科學(xué)領(lǐng)域享有很高聲譽(yù)，多次擔(dān)任國際材料領(lǐng)域?qū)W術(shù)會(huì)議主席或顧問。（新華網(wǎng)評） ^[18] 

師昌緒院士不僅是我國高溫合金研究的奠基人、材料腐蝕領(lǐng)域的開拓者，更是參與國家科技政策制定的戰(zhàn)略家，為中國的材料科學(xué)作出巨大貢獻(xiàn)。（網(wǎng)易評） ^[15] 

2018年11月15日，九三學(xué)社刊文紀(jì)念師昌緒誕辰一百周年《紀(jì)念九三學(xué)社社員、中國材料學(xué)之父師昌緒誕辰100周年》。 ^[21]