杜大恺，祖藉山东省龙口市大李家村，1943年8月8日生于河南叶县。出生当年即移居青岛；1956年至1959年先后就读于青岛黄台路小学和青岛二十八中，1960年始参加工作，在青岛第一靴鞋被服厂担任职校教师，兼任工会宣传干事；1961年10月考入青岛工艺美术研究所任美工，开始油画与水彩画写生；1963年10月至1978年10月在青岛贝雕工艺品厂担任美术设计，以及玉雕、牙雕、琉璃、剪纸等设计，十五年来，对工艺美术深有所悟。杜大恺的童年、少年、青年时代都是在青岛度过的，这座美丽的海滨城市涵养了他对艺术的兴趣，他的艺术生涯是伴随大海的涛声开始的。
1978年是杜大恺的艺术生命的转折点，这年十月他考入中央工艺美术学院读研究生，师承祝大年先生学习装饰绘画。学院教育拓展了他的艺术视野，启迪了他对艺术的使命感，他的真正的艺术生涯是从这里起步的，这一年他35岁。从这以后，开始亲历中国艺术的重要转折、变移、困惑和进步，这些经历也在不断改变着他对艺术的追求和思考。
入学同年，他即参加了首都国际机场壁画的创作工作，协助祝大年先生为壁画《森林之歌》收集素材，协助袁运甫先生绘制壁画《巴山蜀水》。
1980年10月，杜大恺研究生毕业并留校任教。毕业创作彩壁画《九歌图》绘制于北京燕京饭店，这是他创作的第一幅壁画。期间他还相继创作并出版了《鲁班学艺》、《崂山道士》、《女娲补天》、《愚公移山》等不同题材、不同风格的连环画三十余种。
1984年1月，杜大恺加入中国美术家协会，同年担任装饰艺术系副主任。1985年5月—11月随中国科学技术代表团出访美国，12月晋升副教授，为河北省图书馆创作无光釉陶版壁画《理想意志追求》，此壁画入选第七届全国美展，并获铜奖。此后又陆续为山东泰安大酒店创作彩壁画《悠悠五千年》，为南通港务大厅创作《江南情歌》，为西安皇城宴馆创作壁画《唐宫佳丽》，为敦煌山庄创作《丝路英杰》，因风格卓然，颇获好评。
1990年杜大恺开始水墨画创作，他的水墨画一开始即显示出独特的个性，以块白结构为主的绘画语言创造了极富冲击力的视觉效果，水乡，荷塘和人体均极富韵味和美感，值此，杜大恺开始以崭新的绘画方式影响中国画坛。
1992年12月，杜大恺晋升为教授。
香港回归前夕，杜大恺受国务院委派，接受了创作大型雕塑《永远盛开的紫荆花》的任务，并任创作组组长。这是中央政府赠送香港特别行政区的礼物，他和创作组成员一起，精心谋划，精心创作，精心施工，终于出色地完成了这项意义重大的工作，因此受到了国务院和轻工业部的隆重嘉奖。之后，他又为人民大会堂创作了紫砂浮雕壁画《中华颂》，为青岛人民大会堂创作了纤维壁画《生命的乐章》，为青岛博物馆创作了花岗岩壁画《生命礼赞》，为青岛创作《世纪柱廊》，为中科院图书馆创作了漆壁画《文明的历程》。
1998年，杜大恺当选北京市美术家协会副主席，同年出版《水墨画精品集》，8月出访欧洲，对法国、意大利、卢森堡、西班牙、摩纳哥、荷兰、比利时、法国等国家进行参观和交流。10月在山东济南举办首届个人展引起轰动。11月应邀赴韩国釜山大学访问，发表《共创新世纪》的演讲。
1999年11月，中央工艺美术学院并入清华大学，改称清华大学美术学院，学院成立绘画系，杜大恺任第一届系主任，开始了创建工作，并开始担任博士生导师。此后他的社会活动频繁，期间作为主稿人参加了北京中华世纪坛壁画《中华千秋颂》的创作。2001年他受文化部和国务院台办委派先后赴加拿大、美国考察多伦多，纽约中国文化中心的选址与筹建工作，并为加拿大华人文化中心创作花岗岩浮雕壁画《孔子讲学图》。
2002年，杜大恺再度受文化部委派，赴埃及、马耳他考察中国文化中心筹建工作。同年，作为文化部在塞浦路斯举办的“中国艺术展”代表团团长，他率团参加了开幕式。2003年5月，再次当选北京市美协副主席，同年，作为团长率团赴台湾举办“中国现代水墨展”。这年，他的著作《中国现代水墨艺术》出版，并且出版了文集《艺术帚谈录》。2004年，赴日本讲学。他的壁画作品《唐宫佳丽》、《文明的历程》入选“首届中国壁画大展”，并分别获大奖及优秀奖。2005年，出版了个人水墨画专集《杜大恺水墨作品集》并先后在青岛、济南举办个人作品展览。
杜大恺以前曾从事过水彩、油画的创作，又一直在壁画领域里努力拓展自己的空间，但最终还是以水墨画确定了他在中国画坛的地位。他的水墨画从题材上归纳起来主要有三种，首先是江南水乡题材的作品成为他创作的主体。与水乡结缘，是因为江南水乡的韵味和隽美让他动心，他在研究中国古典绘画中发现，如此充满魅力的江南水乡，中国古典绘画中却很少以此作为题材。偶然吗？他认为这其中一定有其它原因。通过深入研究和探索，他知道了中国画传统的语言方式难以充分表达江南水乡的情景，它们之间在语性、语素、语境各方面难以实现对接。那么，可否借助体面的方式描绘江南水乡呢？于是，他大胆选择了体面作为中国画当代性语言方式突围的手段，创作出了《水乡入梦月正圆》、《吾乡月影重》、《江南此时秀色多》、《数点青山映碧水》、《难忘徽州》、《春日山居》、《同里渡口正午时》等作品。这些作品完全是借助体面的方式完成了作者想要表达的意图，并且形成了自己的独特风格。
杜大恺水墨画另外一个主题就是画山。他深知中国绘画以山水画的成就最高，给人以高山仰止之叹。但他画山是从认识上就与古人有别，他不仅把山作为心灵的寄托，作为信仰或人格的一种喻示。但在山的精神指向上杜大恺有自己的选择。他喜欢阐释山的崇高、伟岸、壮丽和永恒。其代表作《与山相喁》、《天光云影山明晦》、《我或识云山》、《泰山铭》、《一山独峙天地间》、《千峰拔地复其绝》、《此山我所有》、《最爱西山向晚晴》、《山影暗远峰》等。这些作品对山作了另样的个性化的阐释。
其次，他还画了大量荷花。荷花在中国画里也是十分传统的题材，但画家却换了一个角度对荷花进行撰写。这方面的代表作主要有《荷花》、《荷塘》、《是荷不是荷》、《琉影横斜》、《荷塘遇秋意犹绿》、《荷》、《红色不如墨色多》等。
杜大恺的画有很强的现代意识，他把自己的艺术追求概括为“当代的”、“中国的”、“我的”三个层次。画家认为“当代”是指历史序列中的即时性，“中国”是指国家或民族的文化自觉，而“我”则是生命个体对生命存在的终极意义的价值认同。三个层次相互融合，互相依存，互为表里，是一个有机的系统，缺一不可。
作为著名画家，杜大恺虽然在水墨画中已找到了自己独特的语言方式，但他仍在探索。这种探索的动力是杜大恺一生都在追寻的中国当代绘画必须具有的当代性的语言阐释方式。