Jómódú, középbirtokos református nemesi családból származott, három testvére volt, középfokú tanulmányait a budapesti református gimnáziumban végezte, majd a keszthelyi gazdasági akadémián szerzett diplomát. Apja idősebb Dinnyés Lajos 1930-ban bekövetkezett halála után gazdálkodott; anyja Frank Etelka volt.
Politikai szerepvállalása a világháború előtt
1929-ben belépett az Agrárpártba, a Független Kisgazdapárttal való egyesülés (1930) után e párt tagjaként politizált. 1931-1939-ig a dabasi kerület képviselője. 1935-ben a választások idején zaklatásoknak volt kitéve és 1939-ben már nem is sikerült mandátumot szereznie.
A világháború idején
A második világháború idején, 1941-ben kötött házasságot Hegedűs Katalinnal. Házassága és barátai révén jól jövedelmező álláshoz jutott, rövid ideig a harctéren teljesített szolgálatot. 1945-ben a Kisgazdapárt újjászervezésekor újra visszatért a politikai életbe.
A háború utáni tevékenysége és miniszterelnöksége
Tagja volt az Ideiglenes Nemzetgyűlésnek, az 1945. november 4-i választásokon újra képviselő, ekkor már tagja a párt választmányának és Politikai Bizottságának. 1947 márciusában a honvédelmi tárca élére került.
Nagy Ferenc lemondása után lett miniszterelnök. Hivatali idejében fogadta el a parlament a hároméves újjáépítési tervet. Az 1947 nyarán elfogadott választójogi törvényben szűkítették a választók és választhatók körét, és az 1945-ben már engedélyezett pártoknak különböző előnyöket biztosítottak az újonnan induló pártokkal szemben.[2] Miniszterelnöksége idején került sor az 1947. augusztus 31-i kékcédulás választásra. A Kisgazdapárt, bár a nyertes oldalon állt, támogatóinak nagyobb részét elvesztette, ennek ellenére a kommunisták és a szociáldemokraták nyomására ő kapott kormányalakítási megbízást. A második Dinnyés-kormány már leginkább egy kommunisták által irányított bábkormány volt, Magyarország erőltetett szovjetizálása is ekkor indult. Miniszterelnöksége idején államosították a 100 főnél többet foglalkoztató üzemeket, megalakult a Magyar Dolgozók Pártja, elkezdődött a mezőgazdaság kollektivizálása, és az első koncepciós perek is ebben az időben folytak. 1948. július 13-tól a Pest megyei kisgazdaszervezetek örökös elnökévé választották. A második Dinnyés-kormány 1948. december 10-én bukott meg, mivel magát a miniszterelnököt tették felelőssé Nyárádi Miklós kisgazda pénzügyminiszter emigrálásáért.
Miniszterelnöksége után
Az Országos Mezőgazdasági Könyvtár és Dokumentációs Központ főigazgatója lett és országgyűlési képviselő maradt. 1954-től a Hazafias Népfront Tanácsának tagja. Az 1956-os forradalom idején az V. kerületi Ideiglenes Nemzeti Bizottság tagja volt. 1958-ban az Országgyűlés egyik alelnökévé választották. 1961. május 3-án hunyt el 60 évesen.
Dinnyés Lajos első kormányának minisztertanácsi jegyzőkönyvei. 1947. június 2–szeptember 19.; szerk., jegyz., tan. Szűcs László; MOL, Bp., 2000 (Magyar Országos Levéltár kiadványai II. Forráskiadványok)