美籍华裔物理学家。祖籍中国山东省日照市，1936年1月27日生于美国密执安州安阿伯，中学时代是在台湾度过的。1956年丁肇中入美国密执安大学学习，1960年获硕士学位，1962年获博士学位。1963-1964年在欧洲核研究中心工作，1964-1967年在美国哥伦比亚大学工作。1967年起任美国麻省理工学院物理系教授，1977年当选为美国科学院院士。
丁肇中主要从事高能实验物理、基本粒子物理、量子电动力学、γ辐射与物质的相互作用等方面的研究。他最杰出的贡献是在1974年，与里希特各自独立地发现了J/ψ粒子。为此，他们共同获得了1976年诺贝尔物理学奖。
1972年夏，丁肇中实验小组利用美国布鲁克海文国家实验室的质子加速器寻找质量在 1.5×109eV～5.5×109eV之间的长寿命中性粒子。1974年，他们发现了一个质量约为质子质量3倍(能量为3.1×109eV)的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时，丁肇中把这个新粒子取名为J粒子，"J"和汉字"丁"字形相近，寓意是中国人发现的粒子。与此同时，美国人里希特也发现了这种粒子，并取名为ψ粒子。后来人们就把这种粒子称为J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性质，其寿命值比预料值大5000倍。这表明它有新的内部结构，不能用当时已知的3种味夸克来解释，而需要引进第四种夸克即粲夸克来解释。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。
此外，通过高能正负电子对撞的物理实验，丁肇中在1979年夏发现了三喷注现象，为胶子的存在和量子色动力学提供了实验依据。他进行的高能下电磁作用与弱作用干涉效应的实验，为弱电统一理论提供了实验依据。1981年起，他组织和领导了一个国际小组──包括中国在内的约13个国家近400名物理学家参加的L3组。在欧洲核子中心高能正负电子对撞机LEP上进行高能物理实验，寻找新的基本粒子及其粒子物理的新现象。
丁肇中热心培养中国高能物理学人才，经常选拔中国青年科学工作者去他所领导的小组工作。他是中国科学技术大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。
2005年世界物理年活动日前在欧洲启动。他正领导着来自美、法、德、中等14个国家43所一流大学和科研院所的581名物理学家，在日内瓦建造的世界上能量最大的正负电子对撞机上，探索宇宙中的新物质、反物质。