中国当红经济学家林毅夫1952年10月15日，生于台湾宜兰县，原名林正义。幼时家境贫苦，母亲以洗衣谋生。
林正义在宜兰中学初中部毕业后，获保送就读宜兰高中。1971年大学联考后，录取国立台湾大学农学院农业工程系机械组。
在就学于台湾大学期间，林正义热衷学生运动。中华民国退出联合国时，林正义担任台湾大学一年级学生代表会的主席，他曾经在学生代表会的聚会时发动“校园绝食”，并在“反对共匪混入联合国”的座谈会上号召在联大开会前发动全国示威大游行，以表达国人抗议，当时对正处于争取民主权利热潮的台大学生而言，对于如何去挽救国府在国际上的败象并不特别热心，何况当局也不希望学生来搅局，因此林正义的建议也就不了了之。
1971年冬，大一上学期结束，新生赴成功岭寒训。林正义在成功岭受训到第四、五周时，向部队班长、排长报告，决定要投笔从戎，不回台大念书。当时台大学生追求赴美留学者众，而像林正义决定从军的行动，刚好是中华民国国军召募新血广为宣传的好题材，林正义被军方接纳，军方并运用宣传媒体将他塑造成明星一般的样板人物。
当时的参谋总长赖名汤，在林正义自动请缨转从军时，“听完林正义的心声以后，深受感动告诉在场的人，这就是中国一定强的铁证，因为我们国家像这样有热血的年青人非常多”。此外，在林正义投笔从戎的两天后，大同工学院化学系的陶立民也向成功岭寒训班主任表示要转读陆军官校，当时媒体就将陶立民的行为视为“响应林正义的行动”。之后，赖名汤亦在1972年3月4日代表中国青年反共救国团主任蒋经国，颁发“优秀青年奖章”给林正义。
林正义刻意不选中正理工学院就读，而是特别向参谋总长赖名汤请求转到陆军军官学校（承袭原黄埔军校）。1975年，林正义以第二名的成绩在陆军官校第44期毕业；毕业后，林正义留校担任学生连排长，并与国立政治大学中文系毕业的陈云英结婚，一年后生子。
在林正义求学过程中，蒋经国已升任行政院院长。因林正义具本省籍又是名校台大肄业，符合蒋经国的擢用台籍人士的政治策略，所以一直受到蒋经国的关心。蒋经国嘱咐心腹学生、当时的总政战部主任王昇，必须特别照顾林正义，毕业之后，林正义不必立刻下野战部队带兵，而可以军职身份及国防公费的特权进入国立政治大学企业管理研究所就读。
下部队后，林正义因与部队长官同名而自行改名为“林正谊”。1978年夏，林正义以林正谊为名字，毕业于政大企管所。
1979年2月16日，林正谊成为金门防卫司令部284师马山连连长，军阶上尉。
马山位于金门主岛的东北角，距中国大陆的解放军据点角屿仅约2公里，是国军前线的最前哨，可以掌握福建白河口、小嶝角、刀屿、大伯屿、小伯屿等一线解放军的动态。马山还设有对大陆心战喊话的播音站，因此马山连连长经常要向到前线视察的长官和外宾们简报，只有最优秀的基层军官才能出任马山连连长，由此也可见蒋经国对林正谊这位台籍青年的提携眷顾之隆。
1979年5月16日夜，从台湾探家回到金门约一周后，林正谊身上携带军籍证明及有关资料，从金门泅海约2公里到厦门，投奔中国人民解放军。
陆军金门防卫司令部调查报告指称，林毅夫一开始很排斥被派任为马山连连长，觉得像是被利用。1979年4月26日，林毅夫从台湾休假返金，情绪明显不稳定，曾表示希望能回陆军军官学校兼课教书，也对没有被排入培英案考试感到很失意。
军方事后在调查报告评论，林毅夫自视甚高，性格急功近利，才会有见异思迁之举。
根据军方调查，5月16日晚间，林毅夫穿著由连长保管的救生衣，趁著大退潮游泳到金厦之间的角屿投敌。军方透露，角屿距离马山连2,130公尺，那天的退潮恰好是当年最大的一次退潮，两端的海底几近浮现，可以踩著海底走上一段，真正需要游泳的距离并不长，不到二小时就能到角屿，水文因素让林毅夫叛逃成功机率大增。调查报告指出，5月14日林毅夫巡查海岸班哨时曾吓唬班兵，遇到共军水鬼，如果对方没招惹，就不需要开枪；他还在5月16日上午向连上文书兵廖振柱索取潮汐表查阅，而根据潮汐表，当天下午四时满潮，晚间十时退潮。
军方表示，当晚最后见到林毅夫的人是连上文书兵童进耀，他在晚间8时30分于伙房向连长林毅夫报告将到营部接新兵，但当他在晚间9时30分接到新兵想向连长报告时，林毅夫已不在寝室，研判林毅夫叛逃时间应该就在这一个小时之内。马山连内部搜索未果，17日零时上报师部，师长周仲南少将指派副师长刘国屿前往仍然找不到人，后来在马山连阵地前缘斜坡雷区内，一条通往海边的小路找到一双写有“连长”的球鞋，这也是军方研判林毅夫可能叛逃的证据之一。
1980年，林毅夫写给在日本东京的表哥李建兴转交的家信中谈到了他由金门游过海峡逃离台湾到中国大陆的动机。
2010年，林毅夫接受《纽约客》杂志采访时表示，在金门时，他的想法已经经历一场剧变，只想著：我想让中国富强，但是绝大部分中国人都住在中国大陆；所以，如果我到大陆，可以有更大的贡献。
林毅夫也首度说出泅海往大陆的经过，他用自由式了近三个小时，上了岸，因认为海滩必埋有地雷，不敢擅自走动，便用手电筒打信号，解放军驻防部队派出一名士兵逮捕他。
2012年4月，林毅夫回忆当年“叛逃”事件谈及外界称他为“现代吴三桂”，对他有两大质疑，一个是“伤害很多人”，另外则是“携带机密文件到对岸”。
林毅夫表示：“当时政府以人间蒸发的方式把影响降到最低，原先的营长高华柱仕途未受影响，离开时的营长侯金生也正常退伍，旅长、师长也从中将、上将退伍”，并认为“选择1979年5月16日离开，是很困难的选择，因为女儿尚未出世。”他表示，“我在2月16日离开高营长（高华柱），因为当时规定一个人离开三个月，过去的长官不负政治责任，到任不到三个月，当时的长官也不用负责；选择当天离开，两位长官因此没事。”
林毅夫忆述，当时到大陆只带两种东西，一个是能证明他是中华民国军官的证件，另外则是水壶、救生衣等救生用品，没带四颗篮球和机密文件渡海。并略为激动的说：“有没有带机密文件，两边国防部都可以查。此外，他服役的连上没有四颗篮球，而且游泳怎么驮著四个篮球，重点是连上并没有那些机密文件。”
同是国立台湾大学校友的郑鸿生也认为，林毅夫“虽然对国府的幻想破灭，但并没有失去对台湾前途的关切，而他新认识到的台湾前途却是在于中国的统一。......，这也是他当时冒著九死一生游到对岸的心志所在”。当时就读台大哲学系、也参与校园运动的郑鸿生表示，他相当程度可以理解林毅夫入伍之后的惊人之举；当过兵的人，或多或少体会过军队体制的腐败与落后，热血青年林毅夫受到的冲击肯定更大，“那个年代，对国民党理想破灭的人多得是，有人加入党外，那他在部队里怎么办？他有个机会在前线。”
有传闻“林毅夫当年叛逃后，直属营长侯金生因受到责难而自杀”。2002年5月31日，侯金生本人即已出面澄清自己并没有自杀，《今日新闻》报道：“侯金生表示，林毅夫当年是国家刻意栽培的军官，所以大家对他印象相当深刻，正当林毅夫前途看好之际，却叛逃到大陆，造成社会各界一片哗然，当年年仅34岁就任营长的侯金生，在林毅夫叛逃三个月后就退役，不过，侯金生澄清，林毅夫‘失踪’后，他本人没有遭到任何压力或责备，相关连的军士官也无人受罚，甚至连申诫都没有，大家可以调阅当年的考勤资料就可证实。当年是自己申请退休，和林毅夫的案件没有关连。”
到了中国大陆之后，改名为“林毅夫”的林正谊先后辗转各地，最后到达了北京。时为文革结束不久，而林毅夫的台籍身份又极为敏感，他首先准备就读的中国人民大学就曾以“此人来历不明”为由把他拒之门外，最终是北京大学接纳林毅夫为北大经济系硕士生；林毅夫至今对此心存感激。
1980年，刚于1979年获诺贝尔经济学奖的芝加哥大学荣誉教授西奥多·舒尔茨到访北大，校方指派林毅夫为舒尔茨翻译；舒尔茨对林的翻译和经济学上的领悟颇为赞赏，回到芝加哥后便安排推荐给林毅夫奖学金就读芝加哥大学经济系。
1982年林毅夫取得北大经济系政治经济学硕士，获派前往芝加哥大学攻读博士学位，成为中国大陆改革开放后首批赴美留学生。1986年林毅夫取得了芝加哥大学经济系博士学位，论文指导教授就是西奥多·舒尔茨。1986年至1987年，林毅夫以访问学者的身份在耶鲁大学经济发展中心做了一年博士后研究。林毅夫的妻子陈云英得知丈夫在美国留学后，1983年亦从台湾辗转赴美留学，与丈夫在美重聚。
林毅夫于1987年结束在耶鲁大学的研究携妻儿一起回到中国大陆，任北京大学副教授，并任国务院农村发展研究中心发展研究所副所长。他是中国第一位“海归”经济学家，并带回了整整30箱的西方经济学术资料，为中国大陆的经济学研究提供了基础。
1993年，林毅夫升任北京大学教授。1994年8月林毅夫与易纲、海闻、张维迎、张帆和余明德等6人在北京大学创办中国经济研究中心，林毅夫出任主任，是中国大陆经济学研究的最前沿，也一直是中华人民共和国政府决策部门重要的智库之一。
林毅夫对于他曾为台湾军官却在金门前线逃亡至中国大陆的经历很低调。2002年5月9日，林毅夫的父亲林火树在台湾宜兰过世。5月29日，台湾民进党籍立委蔡同荣向政府陈情，认为当年叛逃追诉时效已过，政府应让“林正谊叛逃案”结案，批准林毅夫返台奔丧，同时亦可借重林毅夫与中国大陆高层关系，及其在财经方面的专业，为两岸经贸往来做有利于台湾发展的建言。 陆委会基于“人道精神”考虑同意林毅夫入境，内政部警政署入出境管理局亦将核发入境许可。
如果林毅夫赴台奔丧，被指派调查本案的国防部北部军事地方法院桃园分检署检察官，届时为保存证据，将会限制林毅夫出境，并以必要手段要求他到案说明。官员同时指出，林毅夫如果来台，将从桃园中正机场入境，因此指派桃分检负责调查，由于林当年叛逃的真相有许多部份须厘清，所以原则上在林入境后就应该会传唤林毅夫到庭说明，假若他拒绝，也可能强制拘提，这方面军检单位都已经著手进行沙盘推演。
国防部长汤曜明指出，林毅夫仍被国军视为叛变逃亡军官，一旦返台将面临《陆海空军刑法》调查与审判；而陆委会与内政部入出国及移民署则表示，仍同意核发入境证件，但返台后法律责任将由林毅夫自负。林毅夫当时正在美国访问，他的妻子陈云英赴香港等候。最后，局势未能好转，林毅夫确定无法赴台，而由美国飞至香港后返回北京，由陈云英赴台代其追悼，林毅夫则在北大朗润园设灵堂遥祭先父。
因配合军事审判法修正，军事案件全数移由司法处理。林毅夫案全案卷证，于2014年1月13日移由司法检察署接办，法务部研议后已认定林属“继续犯”，移交后仍持续通缉。
