1912年10月9日，钱伟长出生于江苏省无锡县鸿声乡七房桥村一个诗书家庭。起先，他就学于家乡的七房桥小学，后来由于家乡失火，他又陆续进过荡口镇的三所小学，但学习时断时续，时间都不长。13岁时，他来到了无锡，先后在荣巷公益学校、县立初中、国学专修学校读书。16岁那年，父亲病逝，他随在苏州中学任教的叔父钱穆读书，学习到了数理化和西洋史，之后就一直跟随着叔父生活。在18岁那年的高考中，他以中文和历史两个100分的成绩走进了清华大学。
钱伟长属于“偏科生”，在数理上一塌糊涂，物理只考了5分，数学、化学共考了20分，英文因没学过是0分。但正是这样一个在文史上极具天赋、数理上极度“瘸腿”的学生，却在一夜之间做出了一个大胆的决定：弃文从理——这个决定缘于他进入历史系的第二天，这一天正是1931年的9月18日，日本发动了震惊中外的“9.18事变”，侵占了我国的东北三省，而蒋介石却奉行不抵抗政策，说中国战则必败，因为日本人有飞机大炮。从收音机里听到了这个消息后，钱伟长拍案而起，他说：我不读历史系了，我要学造飞机大炮。
起初，物理系主任根本不收他，经他软磨硬泡才勉强同意，但只能试学一段时间。为了能尽早赶上课程，他早起晚归，来往于宿舍、教室和图书馆之间，废寝忘食，极度用功。毕业时，他成为了物理系中成绩最好的学生之一。
1935年，钱伟长考取了清华大学研究院，在导师吴有训的指导下做光谱分析。为呼吁抗日救国，他参加了“一二·九”学生运动和民族解放先锋队。1937年北平沦陷，他到天津耀华中学任教近一年。1939年初经香港、河内到昆明，在西南联合大学讲授热力学。那一年，他考取了庚子赔款的留英公费生，因第二次世界大战突发，船运中断，改派至加拿大。去加拿大留学，是英国人安排的行程，先让他们在上海等着。当得知所乘船只要经过日本，让他们在横滨逗留3天后再起程时，钱伟长和其他公费生一致认为，在抗日战争期间，经留日本有损国格，于是他们全体愤然离船，大家一齐把加有日本签证的护照扔到了黄浦江里。后来，英国人道歉说“不知道你们会有如此强烈的爱国心”。1940年8月，钱伟长终于赶赴加拿大多伦多大学学习，主攻弹性力学，不久他就和老师联合发表了一篇论文，与爱因斯坦等著名学者的文章刊登在一本文集里，那时，钱伟长到加拿大学习才刚刚一年。
1942年，钱伟长获得了博士学位。在此后的4年里，他在美国加州理工学院和喷射推进研究所与钱学森一起从事航空航天领域的研究工作，在固体力学和流体力学领域成果卓著。然而，正当钱伟长在美国的事业如日中天的时候，他却选择了回国，在母校清华大学当了一名普通教授。
戴着右派帽子的“万能科学家”
1957年6月，“反右”运动在全国范围内迅猛展开，钱伟长因5个月前在《人民日报》上发表的“高等工业学校的培养目标问题”一文中，对当时清华大学照搬苏联模式的教学思想提出了不同意见，与清华园内外的时潮相背，引发了一场历时3个月的大辩论，而成了备受打击的对象。于是清华报刊上连篇累牍地刊登出批判钱伟长的文章，并最终把他打成了“右派”。当时被打成“右派”的共有6个人，只有他没有去北大荒劳动改造，原因是毛主席保了他。毛主席说，钱伟长是个好教师，要保留教授职位。所以钱伟长就成了一名保留教授资格的右派，继续待在清华园里。但他那时已经没有上课的机会了。
