1946年7月，胡大一出生在开封，母亲是妇产科医生，父亲李公恕是一位为中南地区铁路系统医疗卫生事业的创建和发展作出了巨大贡献的医疗工作者。
1965年，受父母的影响，他以河南省高考状元考入北京医学院（现北京大学医学部）医疗系。
1970年毕业于北京医科大学（现北京大学医学部）医学系；
1985~1987在美国纽约州立大学医学院和芝加哥伊利诺大学医学院研修；
1965.09-1970.09 北京医科大学就读（原北京医学院）；
1970.10-1983.09 北京医科大学第一附属医院心内科任住院医师；
1983.10-1988.10 北京医科大学第一附属医院心内科任主治医师；
1985.11-1987.10 美国伊里诺依斯大学进修心电生理；
1988.11-1990.10 北京医科大学第一附属医院心内科任副主任医师、副教授；
1990.11-1993.10 北京医科大学第一附属医院心内科任主任医师、教授；
1993.11-2000.10 首都医科大学附属北京朝阳医院主任医师、教授、博士生导师；
2000.11-现在 北京大学人民医院心脏内科主任 北京大学心血管疾病研究所所长；
2000.11-现在 北京同仁医院心血管疾病诊疗中心主任 首都医科大学心血管病研究所所长