Giáo sư Tạ Quang Bửu quê ở huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An.
Thuở nhỏ, cậu bé Bửu học ở Quảng Nam. Năm 1917, phủ Tam Kỳ mở kì thi cho học sinh lên bảy, thi cả Hán văn, Toán học lẫn Việt văn. Cậu Bửu dự thi và đỗ cao, từ đó có tiếng học giỏi.
Học lên Trung học, Tạ Quang Bửu nhỏ người lại ít tuổi nhất lớp nên các bạn thường gọi đùa là “người xứ Li-li-pút”. Nhưng về sức học thì ít ai bì kịp anh chàng ở xứ sở tí hon này. Sau ba năm học Trường Bưởi, anh Bửu đỗ đầu kì thi tú tài bản xứ tại Hà Nội. Sau đó, đỗ đầu cả kì thi tú tài Tây. Người đỗ thứ nhì tú tài Tây năm ấy là một học sinh Pháp.
Vì là học sinh xuất sắc nhất, anh Bửu được học bổng sang Pa-ri du học. Anh vào lớp toán đặc biệt, hệ dự bị đại học của Trường Lu-i Lơ Grăng – trường trung học nổi tiếng nhất nước Pháp. Học sinh trường này thường trúng tuyển vào những trường đại học danh tiếng nhất.
Năm 1930, anh Bửu theo học chương trình cử nhân khoa học ở trường đại học nổi tiếng Xoóc-bon. Ở đây, anh không chỉ đến nghe các bài giảng dành cho sinh viên đại học mà còn mạnh dạn dự các buổi thảo luận ở giảng đường dành cho lớp sau đại học nên đã được học nhiều giáo sư có tên tuổi. Trong một kì thi lấy chứng chỉ môn Toán, anh Bửu là một trong bốn sinh viên thi đỗ trên tổng số hơn một trăm người dự thi.
Mấy năm sau, anh Bửu rời Pa-ri xuống Boóc-đô để học thêm về cơ học. Những hiểu biết thu lượm được ở giai đoạn này về sau đã giúp anh có nhiều bài viết về cơ học và trở thành một trong những người sáng lập Hội Cơ học Việt Nam.
Sau thời gian ở Pháp, Tạ Quang Bửu dự thi và trúng tuyển vào Trường Đại học Ôc-xphớt (Anh), một trung tâm khoa học nổi tiếng. Ở trường này, anh có cơ hội tốt để trau dồi tiếng Anh và học thêm vật lí lượng tử.
Không chỉ say mê khoa học, anh Bửu còn ưa thích âm nhạc, hội hoạ, kiến trúc, thể thao. Anh tập chạy, nhảy cao, nhảy xa, đấm bốc, đá bóng, bơi trườn ; đã từng thử sức trong một cuộc thi bơi vượt sông Sen, từng được cấp bằng bơi lội của Vương quốc Anh, lọt vào vòng chung kết cuộc thi đấu bóng bàn của sinh viên Pa-ri.
Đặc biệt, Tạ Quang Bửu tinh thông nhiều ngoại ngữ. Từ năm 24 tuổi, anh học trò xứ Nghệ đã thông thạo tiếng Pháp, tiếng Anh, sử dụng được tiếng Đức, đọc hiểu tiếng La-tinh, tiếng Hi Lạp cổ. Về sau, ông còn học thêm tiếng Nga, tiếng Trung Quốc, tiếng Ba Lan,… Một lần, ở bên Anh, Tạ Quang Bửu thuyết giáo về đạo Tin lành bằng tiếng Anh hấp dẫn đến nỗi có người tưởng lầm ông là mục sư. Trong những ngày đầu thành lập nước, với tư cách Tham nghị trưởng Bộ Ngoại giao, ông Bửu đã giúp Bác Hồ (lúc đó kiêm Bộ trưởng Bộ Ngoại giao) soạn thảo những bức công hàm gửi lãnh đạo các cường quốc Nga, Mĩ, Anh và tiếp các nhà ngoại giao Anh, Mĩ.
Giáo sư Bửu có thói quen đọc sách ở mọi nơi, mọi lúc, đọc rất nhanh nhưng nhớ rất lâu. Trong căn nhà lá giữa rừng Tuyên Quang, tuy chìm ngập trong công việc, ông vẫn dành thì giờ đọc sách, báo toán học bằng tiếng Đức, tiếng Anh, tiếng Pháp. Có lần ngồi trên lưng ngựa, vì mải mê đọc sách, ông đã ngã xuống suối.
Với những hiểu biết rộng rãi và sâu sắc, Giáo sư Tạ Quang Bửu đã có nhiều cống hiến xuất sắc cho đất nước. Ông từng giữ các cương vị Tham nghị trưởng Bộ Ngoại giao, Thứ trưởng Bộ Quốc phòng, Bộ trưởng Bộ Quốc phòng, Phó Chủ nhiệm Ủy ban Khoa học và Kĩ thuật Nhà nước, Bộ trưởng Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp, thành viên phái đoàn Việt Nam tham dự các hội nghị đàm phán với Pháp ở Đà Lạt, Phông-ten-nơ-bơ-lô, Giơ-ne-vơ. Ông cũng là tác giả nhiều công trình khoa học. Năm 1996, ông vinh dự được Nhà nước truy tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh.