北宋天禧四年 (1020年),吕大忠出生。
皇佑中,(1051年左右),举进士第,为华阴尉。后任山西晋城县令。升秘书丞,兼任定国军的军事判官。
熙宁中,(1072年左右),王安石议遣使诸道,立缘边封沟;大忠陈五不可,遂罢不遣。
元丰中,(1081年左右),为河北转运判官,上生财养民十二事。
元祐初,(1091年左右),历任工部郎中,陕西路转运副使,知陕州(今甘肃省陕县)。以直龙图学士身份知秦州(今甘肃天水),后进宝文阁待致。
绍圣中(1096年左右),被升为宝文阁直学士,知渭州(今甘肃省平凉)等职。晚年,由于其弟吕大防被新党排挤,吕大忠也遭到牵连,且与章惇等议不合,徙知同州(今陕西大荔县),旋降为待制,后致仕,不久卒。死后以学士官职将其葬于蓝田。