Năm 1943, ông sang Nhật thi đậu vào khoa sinh vật thực nghiệm và di truyền chọn giống. Năm 1951, ông được Trường Đại học Tổng hợp Kyoto cấp bằng Bác sĩ Nông học. Theo báo chí Nhật Bản, kể từ 1888 đến 1951, nước Nhật chỉ cấp học vị Bác sĩ Nông học cho 250 người, trong đó Lương Định Của là người ngoại quốc duy nhất và trẻ nhất. Tháng 10/1951, ông được Bộ Giáo dục Nhật Bản bổ nhiệm làm giảng sư Trường Đại học Kyoto.

Tuy nhiên, với tinh thần yêu nước, năm 1952 ông đưa cả gia đình về nước và bí mật liên lạc với cách mạng. Cuối năm 1954, ông tập kết ra Bắc, công tác tại Viện Khảo cứu nông lâm. Từ 1956 - 1962, là Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Nông lâm. Từ 1963 - 1967, là Phó Viện trưởng Viện Khoa học Nông nghiệp. Ngày 01/01/1967, ông được Chủ tịch Hồ Chí Minh phong tặng danh hiệu “Anh hùng Lao động ngành Nông nghiệp”. Từ 1968 - 1975, là Viện trưởng Viện Cây Lương thực - Thực phẩm, ông mất ngày 28/12/1975. Ông còn là đại biểu Quốc hội từ khoá II và 3 khóa tiếp theo cho đến khi mất và được truy tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh.

Để tôn vinh tinh thần yêu nước và những công lao ông đã đóng góp cho nền nông nghiệp nước nhà, ngày 12/5/2004, UBND tỉnh Sóc Trăng đã ban hành Quyết định số 655/QĐ.HC.04 và cấp Bằng xếp hạng Di tích Lịch sử - Văn hóa cấp tỉnh, loại hình lưu niệm danh nhân đối với Bác sĩ Nông học Lương Định Của./.