لطفی علی‌عسکرزاده در تاریخ 1 بهمن 1299 در باکو متولد شد. او تحصیلات اولیه خود را در باکو و تهران انجام داد. او در تهران در دبیرستان البرز و در دانشکده فنی دانشگاه تهران ادامه تحصیل داد. لطفی‌زاده در امتحانات دانشگاه تهران مقام دوم را کسب کرد. در سال ۱۹۴۲ رشته مهندسی برق را در این دانشگاه با موفقیت به پایان رساند. در سال‌های پایانیِ جنگ جهانی دوم به آمریکا مهاجرت کرد و در مؤسسه فناوری ماساچوست ادامه تحصیل داد و در سال ۱۹۴۶ درجه کارشناسی ارشد در مهندسی برق را دریافت نمود. به‌دلیل اقامت والدینش در نیویورک سیتی، از دانشگاه کلمبیا تقاضای پذیرش کرد و در مقطع پی اچ دی با یک منصب تدریس پذیرفته شد. در سال ۱۹۴۹ فارغ‌التحصیل و سال بعد استادیار همان دانشگاه شد. وی در دانشگاه کلمبیا، با تدریس در زمینه «تئوری سیستم‌ها» کارش را آغاز کرد. لطفی‌زاده ده سال در دانشگاه کلمبیا تدریس کرد، و در سال ۱۹۵۷ به درجه استاد تمامی ارتقا یافت. سپس به تدریس در چند دانشگاه معتبر آمریکا پرداخت. در سال ۱۹۵۹ به برکلی رفت تا به تدریس الکتروتکنیک بپردازد. از سال ۱۹۶۳، ابتدا در رشته الکتروتکنیک و پس از آن در رشته علوم کامپیوتر کرسی استادی گرفت. پروفسور لطفی‌زاده به‌طور رسمی از سال ۱۹۹۱ بازنشسته شده‌است.
او بیش از همه به خاطر طرح کردن ریاضیات فازی مشتمل بر مفاهیم مرتبط فازی همچون مجموعه‌های فازی، منطق فازی، الگوریتم‌های فازی، کنترل فازی و احتمالات فازی شناخته شده‌است. او اثر پیشگامانه خود در زمینه مجموعه‌های فازی را در ۱۹۶۵ منتشر کرد، اثری که در آن به شرح ریاضیات نظریه مجموعه فازی پرداخت. او در ۱۹۷۳ نظریه منطق فازی خود را طرح کرد. لطفی‌زاده همچنین درکنار جان ر. راگاتسینی در ۱۹۵۲ به خاطر پیشگامی در توسعه دادن تبدیل زد، که در پردازش سیگنال‌های گسسته مورد استفاده قرار می‌گیرد شناخته شده‌است. این روش‌ها هم‌اکنون در پردازش سیگنال‌های گسسته، کنترل دیجیتال، و دیگر سیستم‌های گسسته در صنعت و پژوهش مورد استفاده است. این دو حرف Z را برای تبدیل زِد به‌کار برده و رایج کردند.
پروفسور لطفی‌زاده دارای ۲۵ دکترای افتخاری از دانشگاه‌های معتبر دنیاست. او در سال ۱۹۷۳ به عضویت در آکادمی ملی مهندسی برگزیده شد. بیش از ۲۰۰ مقاله علمی را به‌تنهایی در کارنامه علمی خود دارد و در هیئت تحریریه ۵۰ مجله علمیِ جهان مقام «مشاور» را داراست. وی یکی از پژوهشگرانی است که دارای بیشترین ارجاع در مقالات علمی دنیاست. لطفی‌زاده تا اکتبر ۲۰۱۴، تعداد ۱۴۰٬۰۰۰ یادکرد در گوگل اسکالر داشت. همچنین ۳۵۰٬۰۰۰ مقاله دارای کلمه «فازی» در عنوان خود بوده‌‌اند. در اسفندماه ۱۳۹۴ دانشگاه تهران به عنوان اولین دانشگاه محل تحصیل ایشان ضمن برگزاری بزرگداشتی، نشان دکترای افتخاری خود را بدون حضور او به او اهدا کرد.
از او نقل شده که:
«مسئله این نیست که من آمریکایی، روس، ایرانی، آذربایجانی یا هر چیز دیگری هستم. همه این مردم و فرهنگ‌ها به من شکل داده‌اند و من با همه آنها کاملاً راحتم.»
«لجاجت و سرسختی، نترسیدن از درگیرِ مجادله شدن، این تا حد زیادی سنت ترکی است. این بخشی از شخصیت من هم هست. من می‌توانم خیلی سرسخت باشم. این احتمالاً برای توسعه منطق فازی مفید بوده‌است. »
لطفی‌زاده با فی زاده ازدواج کرده و یک دختر به نام استلا و یک پسر به نام نورم زاده دارد. وی در سال ۲۰۰۹ موفق به اخذ نشان افتخار بنجامین فرانکلین شد. او خود را «از حیث جهت‌گیری ریاضیاتی، یک آمریکایی، یک مهندس برق ایرانی‌تبار، متولد روسیه» وصف می‌کند. این دانشمند برجسته ایرانی روز گذشته ۲۱ مرداد سال ۱۳۹۶ در سن ۹۷ سالگی درگذشت. با آرزوی آرامش ابدی برای پدر منطق فازی جهان.
توسط 
روحش شاد!