1915年10月26日出生于福建省厦门市。
1934年毕业于厦门大学化学系。
1934—1937年任厦门大学化学系助教，同时兼任厦门省立中学数学教员。
1939年获伦敦大学物理化学专业哲学博士学位。
1939年8月—1943年12月任美国加州理工学院化学系客座研究人员
1944年1月—1944年12月任美国国防研究委员会马里兰州研究室化学研究员。
1945年1月—1945年11月任美国加州大学和加州理工学院研究员。
1946—1960年任厦门大学化学教授，并历任该校化学系主任、理学院院长、副教务长、研究部副部长、部长、校长助理、副校长。
1947—1948年两度应聘浙江大学兼职教授。
1958年当选为中国科学技术协会第一届委员会委员、第二届委员会常务委员、第三届委员会副主席、第四届委员会荣誉委员。
1960—1980年任福州大学教授、副校长，同时任中国科学院福建物质结构研究所研究员、所长。
1981年5月任中国科学院院长，主席团主席、成员。
1978—1994年当选为中国化学会第二十届理事会副理事长、第二十一届理事会理事长、第二十二届和二十三届理事会常务理事。
1984年当选为欧洲科学院院士。
1985年当选为第三世界科学院院士，1988年当选为该院副院长。
1987年被聘为比利时皇家科学文学与美术院外籍院士。
2001年6月4日，卢嘉锡在福州病逝，终年86岁。
