Zadeh lahir di Baku , Azerbaijan SSR, sebagai Lotfi Aliaskerzadeh, dari Rahim Aleskerzade, seorang jurnalis Azerbaijan Iran dari Ardabil dalam tugas dari Iran, dan Fanya Korenman, seorang dokter anak Yahudi Rusia dari Odessa dan seorang warga negara Iran. Pemerintah Soviet saat ini menjalin hubungan dengan koresponden asing, dan keluarga itu hidup dengan baik selama berada di Baku. Zadeh bersekolah di sekolah dasar selama tiga tahun di sana, yang katanya "memiliki pengaruh yang signifikan dan tahan lama pada pemikiran saya dan cara saya melihat sesuatu." Pada tahun 1931, ketika Zadeh berusia sepuluh tahun, keluarganya pindah ke Teheran di Iran, tanah air ayahnya. Zadeh terdaftar di Alborz College, yang merupakan sekolah misionaris Presbiterian, di mana dia dididik selama delapan tahun berikutnya, dan di mana dia bertemu calon istrinya, Fay.
Pada tahun 1943, Zadeh memutuskan untuk beremigrasi ke Amerika Serikat, dan melakukan perjalanan ke Philadelphia melalui Kairo setelah berbulan-bulan penundaan menunggu surat-surat yang tepat atau kapal yang tepat untuk muncul. Dia tiba pada pertengahan 1944, dan masuk Massachusetts Institute of Technology (MIT) sebagai mahasiswa pascasarjana akhir tahun itu. Selama di Amerika Serikat, ia mengubah namanya menjadi Lotfi Aliasker Zadeh. Zadeh mengajar selama sepuluh tahun di Columbia, dipromosikan menjadi Profesor Penuh pada tahun 1957. Pada tahun 1959, Zadeh bergabung dengan fakultas Departemen Teknik Elektro di University of California, Berkeley . Sepanjang karir penelitiannya yang panjang, Zadeh telah membuat dua kontribusi ilmiah yang penting, tetapi agak berbeda: (1) teori sistem liner dan sistem kontrol klasik, dan (2) himpunan fuzzy, logika fuzzy, dan sains dan teknologi terkait.
Kontribusi penelitian penting pertama Zadeh, yang terkenal di kalangan sarjana dari generasinya di komunitas Teknik Elektro, sebenarnya di bidang sistem kontrol klasik. Karya pionirnya, yang ditulis bersama dengan Charles Desoer, ``Linear System Theory: The State Space Approach" meletakkan dasar penting bagi semua pendekatan modern untuk analisis dan kontrol sistem. Yang kedua, dan yang paling terkenal, kontribusi penelitian Zadeh adalah dedikasi seumur hidup untuk penciptaan, peningkatan, dan dampak dunia nyata dari koleksi luas ilmu pengetahuan dan teknologi yang didasarkan pada himpunan fuzzy dan logika fuzzy. Dia menerbitkan karyanya tentang himpunan fuzzy pada tahun 1965, di mana dia menggambarkan motivasi (penalaran seperti manusia) dan merinci matematika dari teori himpunan kabur. Pada tahun 1973 ia mengusulkan teori logika fuzzy.