Родился в с. Карловка (ныне город Полтавской обл. Украины). Окончил Киевский СХИ (1925). Академик ВАСХНИЛ (1935). Работал старшим специалистом по селекции огородных растений и яровых культур Белоцерковской селекционной станции Сахаротреста (1922–1925). Заведующий отделом селекции бобовых культур Гянджинской селекционной станции (1925–1929). Старший специалист отдела физиологии Украинского ин-та селекции и генетики в г. Одессе (1929–1934), научный руководитель (1934–1936), директор (1936–1939) Всесоюзного селекционно-генетического института. Президент (1938–1956, 1961–1962) ВАСХНИЛ. Директор Института генетики АН СССР (1940–1965); одновременно заведующий кафедрой генетики и селекции полевых культур Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева (1948–1965). Научный руководитель (с 1938 г.), заведующий лабораторией (1966–1976) экспериментальной н.-и. базы АН СССР “Горки Ленинские” в Московской обл.
Основные научные работы посвящены проблемам агробиологии. Создал теорию стадийного развития растений, на основе которой разрабатывал агротехнические приемы, направленные на повышение урожайности с.-х. культур: яровизацию, чеканку хлопчатника, летние посадки картофеля и др. Выдвинутые им теоретические положения, касающиеся наследственности, изменчивости, видообразования, внутривидовых и межвидовых взаимоотношений, не получили экспериментального подтверждения и были опровергнуты дальнейшими исследованиями.
Существенный урон понесла агарная наука, когда у руля Академии стоял Т.Д. Лысенко. Августовская сессия ВАСХНИЛ в своем постановлении “О положении в биологической науке” официально признала генетику “лженаучной”, что на многие десятилетия задержало развитие в России этого важнейшего фундаментального направления исследований.
Герой Социалистического Труда (1945). Лауреат Государственных премий СССР (1941, 1943, 1949). Награжден 8 орденами Ленина, 2 орденами Трудового Красного Знамени, золотой медалью им. И.И. Мечникова. Академик АН УССР (1934), академик АН СССР (1939).
Опубликовано свыше 400 трудов, из них более 30 книг и брошюр.
Лысенко Т. Д., О положении в биологической науке: доклад на сессии Академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина 31 июля 1948 г./ академик Т. Д. Лысенко — 1948 г.
Шифр: 382384
Келлер Б. А., Преобразователи природы растений К. А. Тимирязев, И. В. Мичурин, Т. Д. Лысенко/ академик Б. А. Келлер — 1946 г. (Научно-просветительная библиотека)
Шифр: 426518
Лысенко Т. Д., О наследственности и её изменчивости/ Т. Д. Лысенко — 1951 г.
Шифр: 349341
Лысенко Т. Д., О наследственности и её изменчивости/ академик Т. Д. Лысенко — 1944 г.
Шифр: 235049
Лысенко Т. Д., Чеканка хлопчатника/ академик Т. Д. Лысенко, канд. с.-х. наук А. А. Авакян — 1937 г. (Новое в сельском хозяйстве. вып. 12)
Шифр: 348069
Лысенко Т. Д., Работы в дни Великой Отечественной войны: статьи и речи/ академик Т. Д. Лысенко — 1943 г.
Шифр: 833146
Лысенко Т. Д., Агробиологическая наука в сельском хозяйстве военного времени: сборник/ академик Т. Д. Лысенко — 1943 г.
Шифр: 605803
Лысенко Т. Д., Некоторые важнейшие вопросы земледелия целинных районов/ академик Т. Д. Лысенко — 1960 г.
Шифр: 478339 3 изд.
Лысенко Т. Д., Почвенное питание растений - коренной вопрос науки земледелия/ академик Т. Д. Лысенко — 1962 г.
Шифр: 125729
Лысенко Т. Д., Теоретические основы яровизации/ академик Т. Д. Лысенко — 1935 г.
Шифр: 240340
Лысенко Т. Д., Переделка природы растений/ академик Т. Д. Лысенко — 1937 г. (Новое в сельском хозяйстве. вып. 1)
Шифр: 342981 6 изд.
Лысенко Т. Д., Агробиология: работы по вопросам генетики, селекции и семеноводства/ академик Т. Д. Лысенко — 1952 г.
Шифр: 435530
Лысенко Т. Д., Стадийное развитие растений: работы по теории стадийного развития и яровизации сельскохозяйственных растений/ академик Т. Д. Лысенко — 1952 г.
Шифр: 553284 т.1
Лысенко Т. Д., Избранные сочинения: в 2 томах. Т. 1/ Т. Д. Лысенко — 1958 г.
Шифр: 553284 т.2
Лысенко Т. Д., Избранные сочинения: в 2 томах. Т. 2/ Т. Д. Лысенко — 1958 г.