Dienes Lajos Tokajban született 1885. szeptember 4-én. Édesapja, Dienes Barna, ekkor az Alsó-szabolcsi tiszai ármentesítő társulat igazgatói tisztét töltötte be. Édesanyja Pusztay Ilona volt.

Lajos 8 éves korától Debrecenben, az alföldi nagy cívisvárosban nevelkedett, középiskolai tanulmányait a református kollégiumban végezte. Testvéreivel, barátaival járta a város melletti Nagyerdőt, tudományos könyveket olvasott, mindenféle természettudomány érdekelte a növényektől a csillagászatig. De már korai éveiben hangsúlyosan jelentkezett későbbi életének két nagy érdeklődési köre: a biológia (orvostudomány) és a képzőművészet (festés).

Idézetek Lajos önéletírásából:

„13 éves voltam amikor elkezdtem növényeket gyűjteni, és nagy érdeklődéssel folytattam három éven át. Eközben elkezdtem rovarokat gyűjteni. Madarakat, emlősöket, békákat boncoltam, és a csontvázukat preparáltam. Részben az iskola irányított, mert bizonyos mennyiségű növény, és rovart kötelező volt gyűjteni. Ez irányú érdeklődésem, csak félig volt tudományos. Az élet az ember által nem befolyásolt megnyilvánulása elbűvölt. Magamat és a létezés talányát éreztem mindegyikben.”

„Az erdőben, a mezőn egyedül sétálva, a forma és a történések határtalan változatosságát figyelni, ez adta a fő gyönyörűséget. Ezt sok álmodozással vegyítettem. A tudomány csak egy része volt ennek. A jobb megértés eszközének tűnt. 14 évesen készítettem első primitív rajzot magamról. Nem hasonlított rám, de emberi formája volt. Borzasztó nagy hatással volt rám. A klasszikus képek nyomatai elbűvöltek, de hogy a formát magam reprodukáljam egészen más dolog volt. A iskolában az időm nagy részét a vonalakkal, árnyékokkal, arcokkal, és vázlatokkal való munka töltötte ki. Ezekben az években, nyaranta sok napot töltöttem festéssel a két fiúval, akik később hivatásos művészek lettek. Amíg mások melódiák, és versek között élik életüket, az én életem formák és színek között, meg nem valósult képeim között telt.”

„21 évesen, amikor komolyan elkezdtem dolgozni az orvostudományi fokozatban, és később a laborban, akkor adtam fel teljesen, hogy fejlődjek a festésben. De a világ látványa,ahogy a festőnek jelenik meg, megmaradt a szememben, és most 67 évesen a legjobb szórakozásom vázlatokat csinálni”.

Nehezen döntött a kettő között, mindegyikkel haláláig foglalkozott. Hivatásául azonban a tudományt választotta, noha néhány hónapot az 1900-as évek elején Párizsban töltött festészeti tanulmányokkal. Végül a budapesti orvosi egyetemre iratkozott be, ahol biokémiával és mikrokémiai analízissel foglalkozva, 1908-ban végzett.

„Az orvosin gyakran találkoztam Kálmán barátaival, két orvostan-hallgatóval, akik osztálytársai voltak. Az egyik az orvosi elvégzése után nem praktizált, és kitűnő szobrász lett (Medgyessy Ferenc, ővele volt Párizsban). Nagyon megszerettem őt, barátok maradtunk amíg nem hagytam el Budapestet.”

1910-ben megházasodott, feleségül vette Jakubek Máriát. Négy gyermekük született: Mária, Piroska, Margit és Lajos.

1913-ban Berlinben, a Robert Koch Intézetben folytatott bakteriológiai kísérleteket.

Dienes Lajos 1922-ben kivándorolt családjával együtt az Egyesült Államokba. 1930 és 1970 között kutató bakteriológusként dolgozott a bostoni Massachusetts General Hospital-ban, amelyben később a bakteriológiai laboratórium igazgatója lett. 1937-ben itteni kutatásai eredményeként identifikálta a mycoplasmát, amely a vírus és a baktérium közötti állapotú organizmus.

1947-ben kinevezték a Harvard Medical School tanárává, ahol bakteriológiát tanított 1952-es nyugdíjba vonulásáig. Nyugdíjasként is dolgozott, egy kis kutató laboratóriuma volt a kórházban 1970-ig.

Jelentős kutató munkája szüneteiben a természetet járta és színpompás akvarelleket festett erdőkről, fákról, virágokról kedvenc nyaralója környékén.

Dienes Lajos Bostonban halt meg 1974 január 31-én.

Megjegyzés: A dőlt betűkkel szedett és idézőjelbe tett sorok Dienes Lajos önéletírásából valók (fordította Dienes Balázs). Ez a remek leírás saját magáról és a Dienes családról sajnos csak Amerikában való letelepedésükig követi életét.