Fritz Lipmann studierte Medizin und Chemie in seiner Heimatstadt Königsberg und in Berlin. Seine wissenschaftlichen Arbeiten begann er bei Otto Meyerhof im Kaiser-Wilhelm-Institut in Berlin. Nach Etappen in Heidelberg und wieder in Berlin mußte Lipmann wegen der politischen Verhältnisse in Deutschland nach 1933 seine Arbeiten im Ausland fortsetzen. In Kopenhagen, an der Harvard University in Boston und an der Rockefeller University, New York. Verheiratet war er 55 Jahre lang, d.h. seit 1931, mit Freda Hall.

Aufbauend auf Versuchen über die Glykolyse und über biologisch aktive Phosphatverbindungen, definierte Lipmann den Begriff "Gruppenpotential" und führte das Konzept der energiereichen Bindung in die Biochemie ein. Energiereiche Zwischenprodukte standen im Zentrum seiner Arbeiten über den Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsel und über die Biosynthese der Eiweißstoffe. Lipmann hat über Jahrzehnte hinweg große Bereiche der Biochemie und der sich seit Mitte der 50er Jahre entwickelnden Molekularbiologie geprägt, nicht zuletzt durch die mehr als 140 Alumni seines Laboratoriums.

Lipmann war mehrfacher Ehrendoktor, Mitglied mehrerer Akademien, Ehrenmitglied wissenschaftlicher Gesellschaften. Er erhielt 1953 zusammen mit Hans Adolf Krebs (1972) den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin und 1966 die National Medal of Sciences.