Dienes László Tokajban született Dienes Barna és Pusztay Ilona nyolc gyermeke közül hatodikként 1889. március 27-én.

Középiskolai tanulmányait a debreceni református kollégiumban végezte. Már gimnazista korában megtanult németül és angolul, rendszeresen olvasott természettudományi és szociológiai könyveket, például az akkoriban még nem nagyon népszerű Darwin és Spencer műveit. Közjogi témák és az akkoriban új eszmeáramlatok iránt is érdeklődött.

Érettségi után Budapesten iratkozott be az egyetemre, a jog- és állam-tudományi karra. Már joghallgató korában dolgozott a fővárosi könyvtárban, Szabó Ervin mellett. Közben két évig Párizsban tanult. Fiatalon bekapcsolódott a szocialista diákok szervezetébe s a Galilei Körbe. 1911-ben készült el doktori disszertációja “A közgazdaságtan módszereiről” címmel. 1912 szeptemberétől a fővárosi könyvtár dolgozója,1918 őszén a Fővárosi Könyvtár vezetője lett Budapesten. A KMP alapító tagja volt, a Magyarországi Tanácsköztársaság idején városi népbiztos.

Könyvtártudományi és irodalomkritikai munkái 1914-től jelentek meg, háborúellenes cikkeit 1915–1918-as évfolyamaiban a Huszadik Század című folyóirat közölte.

1913-ban megházasodott, feleségül vette Götz Irént, aki kiváló vegyészként Párizsban tanult Madame Curie-nél. 1911- ben ő lett a harmadik magyar női vegyészdoktor, majd az 1919-es Tanácsköztársaság alatt mint nő elsőként kapott egyetemi katedrát. Három lányuk született, Klára, Mária és Irén.

1919 őszén Bécsbe, majd Kolozsvárra költöztek családjával együtt. László itt eleinte francia nyelvet tanított, majd munkatársa lett a Keleti Újság című lapnak, cikkei jelentek meg a Napkelet című lapban is. Utóbbi Nyugati szemle c. rovatában rendszeresen beszámolt a nyugati avantgardista áramlatokról, s a lap hasábjain maga is szürrealista novellákkal jelentkezett. Közölt írásokat az aradi Geniusban és Periszkopban is. Felesége a kolozsvári egyetemen tanított.

Dienes László 1926 elején alapította meg Kolozsváron a Korunk című, havonta megjelenő folyóiratot, s 1926 februártól 1931 nyaráig ő volt a főszerkesztője. 1929-től főszerkesztő-helyettesként Gaál Gábor dolgozott vele együtt.

1928 tavaszán radikális gondolkodása miatt vasgárdista diákok Dienes Lászlót véresre verték. Az incidens után feleségével, Götz Irén Júlia egyetemi vegyész-professzornővel és gyermekeivel Berlinben keresett menedéket. Onnan küldte el helyettesének, majd utódjának, Gaál Gábornak Az orosz szocialista tervgazdaság c. tanulmányát (Korunk 1929/11-12 és 1930/1), az első magyar ismertetést a Szovjetunió közgazdasági fejlődéséről és megerősödéséről.

Mint társszerkesztő 1931 augusztusáig szerepelt neve a Korunk élén, ekkor költözött családostól Moszkvába, ahol 1945-ig nyelvpedagógusi, bibliográfiai, valamint fordítói munkásságot fejtett ki. A Moszkvában megjelenő magyar szemlében, az Új Hang-ban közölt elbeszéléseket, illetve regényrészleteket.

Felesége, Götz Irén 1941-ben, legidősebb lánya, Klára 1944-ben meghalt. Később feleségül vette a lengyel származású Rosensaft Goldát, tőle született 1945-ben fia, ifjabb Dienes László.

Dienes László 1945 őszén visszatért Magyarországra. Felesége és újszülött kisfia csak a következő évben követte, de két lánya, Mária és Irén szintén még 1945-ben hazatért.

Dienes László régi munkahelyére vágyott vissza, és egészen a haláláig a budapesti Fővárosi (Szabó Ervin) Könyvtár igazgatója lett. Tanított is: az Eötvös Lóránd Tudományegyetem jogi karán a közgazdaságtani tanszék vezető professzora volt.

Dienes László 1953. április 5-én halt meg.