刘敦桢，字士能，号大壮室主人。１８９７年９月１９日出生于湖南省新宁县一个清代官宦家庭。４岁起接受诗书启蒙教育，使他从小就对中国文史产生了浓厚兴趣，并在这方面打下了坚深基础。１９０８年，离家赴长沙，就读于楚怡学校。由于深受参加同盟会的兄长影响，从小即矢志报效祖国，振兴中华。但他未追随长兄的常年奔走革命，也未效法次兄的投笔从戎，而是选择了“科学救国”的道路。１９１３年，考取官费，东渡日本留学。１９１６年，录入东京高等工业学校（今东京工业大学）机械科（即系），以志趣不合，次年转建筑科。日本原是落后的封建岛国，自“明治维新”后，变化极大，这对留日的中国学生，产生了很深的印象。日本国势的迅速发展，其原因之一，是和日本民族自身的奋发图强和艰苦奋斗分不开的。因此，刘敦桢就更加严格地要求自己，除了刻苦学习，还积极地全面锻炼身体。在校期间，他既是学业突出的优等生，又是游泳、足球和田径运动中的健将。此外，日本政府和国民对本国古建筑文化的十分重视和着意保护，也给予他许多启示和反思。使他进一步认识到国内在这方面努力的不足，并更加坚定了日后从事研究中国古建筑的志愿和决心。

    １９２２年，学成归国，在上海绢丝纺织公司任建筑师。同年，又与留日同窗柳士英等，肇建了我国第一所由中国人经营的华海建筑师事务所。次年，与柳士英、黄祖淼、朱士圭等创设了苏州工业专门学校建筑科，并担任教学工作。这是我国第一个正规的中等建筑工程技术专业学校，为国内培养了首批建筑人才。１９２５年，他回到长沙，执教于湖南大学土木系。第二年，再返苏州，仍在苏州工业专门学校授课并兼任建筑师。１９２７年，在南京的第四中山大学（后改名中央大学）工学院筹设建筑系，苏州工业专门学校建筑科奉命并入。刘敦桢率该科全体学生及少数教师前往南京，积极参加了我国第一个高等建筑教育专业的筹建及教学工作。

    他的业余时间，除了在周末参加或观看酷爱的足球运动以外，大都投入到查阅有关古建筑的文史资料，以及参观调查宁、沪、杭一带的古建遗址。１９３０年，他加入了设在北平的中国营造学社，这是我国最早专门研究中国古代建筑的学术机构。从此以后，他的生活经历和工作方向，都产生了极大的变化。两年后的秋天，他举家由南京迁往北平，就任营造学社专职研究员及文献部主任，全力投入久已向往的研究工作。当时他主要致力于古建筑文献的发掘和考订，以及对华北广大地区古代建筑遗物的调查与测绘。抗日战争爆发，他和学社部分成员先后转移到云南昆明和四川南溪县李庄，继续开展了对西南地区古建筑的调查与研究。１９４３年秋，他再受聘于中央大学，来到重庆沙坪坝，任建筑系教授。次年，又膺系主任。１９４５年，兼工学院院长。抗日战争胜利后，随学校返回南京，继续在中央大学执教，直到１９４９年中华人民共和国成立。