1903年生于山西文水，1917年入读文水县甲种实验学校，后转入山西省立农业专门学校，更名“张稼夫”，立志“只问耕耘，不问收获”。 1919年以学生会主席身份领导农专学生声援五四运动；1921年成为太原社会主义青年团首批团员，与贺昌等创办晋华书社，传播马克思主义。 1927年在武汉农民运动讲习所任教期间加入中国共产党。大革命失败后，辗转武汉、上海、南京、山西等地从事地下工作，历经白色恐怖考验。 1937年任中共山西省委秘书长、宣传部长兼文教委员，身兼三职推动抗日统一战线。 1938年主持晋西南区党委机关报《五日时事》，毛泽东主席亲题报头并称赞：“报纸办得好！形式活泼，内容扎实”。同时恢复中小学教育，组建“七月剧团”深入吕梁山区宣传。 1942年任晋绥分局副书记兼宣传部长。离延前毛泽东面授机宜：“要长自己志气，灭敌人威风！”。他推广宁武民兵“劳武结合”经验（民兵与生产结合），兼任敌工部长打入日伪内部，截获《日阎合流反共协定》获中央表扬。1944年代理晋绥分局书记，领导大反攻直至胜利。 解放战争时任晋绥分局副书记。1946年主持编写《怎样划分农村阶级成份》，反对错划阶级、侵犯中农利益等过激行为，被斥为“右倾”，手册遭焚毁。 1948年毛泽东主席视察晋绥时指出：“马克思主义本来不多，烧掉更少了”，间接肯定其立场。后调任临汾工委副书记，纠偏新区土改，稳定社会秩序。 任中科院副院长、党组书记（1953—1956），与郭沫若共建科研机构，推动“十二年科技规划”，奠定中国现代科学基础。 “文革”中受冲击仍关注科教事业。1991年病逝于北京，遗嘱将骨灰撒入兴县黑峪口黄河，魂归战斗过的黄土高原。 张稼夫的一生，是知识分子“革命理想高于天”的写照：前半生以笔与枪捍卫国土，后半生以科学精神浇筑国基。其骨灰融于黄河的归宿，恰似精神汇入民族血脉——如吕梁烽火不灭，如汾水长流不息。
