戴海龍1954年生於臺灣。1974自國立臺灣大學化學系畢業。服完兵役後赴美。1981年取得柏克萊加州大學化學博士學位。在麻省理工學院博士後研究之後於1984年加入賓夕法尼亞大學任教，1989年獲終身職並升任副教授，1992升任教授，1996－2002任賓大化學系主任，在他的領導下賓大化學科研經費全國排名第六。2002起被任命為赫煦曼－麥肯尼終身講座教授。2004創辦賓大科學教師研習所並擔任所長。他所創建的科學教師培訓計劃被美國國家科學院遴選為模範，他並曾受邀到美國參議院有關科學教師培訓的法案聽證會上做證。1991－2年間他在臺大擔任客座教授及清大兼任教授。1996－2006兼任美國杜邦公司顧問，並被賓州州長任命擔任州藥品儀器委員會委員。

2007年，戴海龍被延攬至天普大學擔任科技學院院長及卡奈爾化學講座教授，兼任國際事務副教務長。2012－16年，他被任命為主管學術事務的執行副校長（Provost），負責監管16個院校和8億美元年度預算。在他的領導下，天普大學的排名和声誉快速增進。天普大學大學部在美國新闻与世界报道排名前進了二十多名，列名115；天普大學在美國科研经费排名晉升百大（86名）。在最近發布的谷歌論文引用數量排名中，天普在全世界4129所大學中名列第21。2016年初天普首次入選卡耐基第一级最高研究型大學。自2017起，在天普董事會的一致支持下，他從研究教學中復出擔任主管國際事務的副校長。在美國大學主要領導人中，他是極少數的亞裔之一。

戴海龍是一位活躍於分子和表面科學領域的科學家。他的學術研究在擔任行政工作期間也從未中斷。他已發表了190多篇科學論文，編輯出版了兩本學術著作和五卷學報。他受邀在學術會議和機構發表過三百多場演講。過去三十多年來他曾獲得來自美國國科會、能源部、國防部及數個基金會超越二千萬美元的研究金費。他的實驗室造就了近六十位博士及博士後，其中十六位被聘為大學教授。

他曾獲得多項美國全國性的學術榮譽：科布倫茨（1990）學會和應用光譜學學會光譜學獎、美國光學學會利平科（2006）光譜學獎、美國化學學會懸浮液與表面化學朗繆爾（2012）講座獎、德雷福斯基金會（1989）教師學者獎、斯隆（1988）獎金、古根漢（2000）獎金、及美國化學學會（2010）和美國物理學會（1992）會士。國際性的榮譽包括日本森野講座（1992），德國洪堡德（1994）獎金、及德國麥克斯普朗克柏林研究所百年講座（2016）。此外他還獲得美國化學學會費城分會獎（1995）、美洲中國工程師學會傑出成就獎（2009）；並擔任過德州農工大學克利耳菲化學講座、中科院化學所分子動力學講座及國立中山大學傑出訪問講座。2006年曾獲選為美國物理學會化學物理部主席。

戴海龍致力協助臺灣高等院校及母校臺大的國際合作與雙學位項目，大量增加學者學生的交流機會。他曾參與教育部五年五百億評審，並擔任臺大校務及邁頂計畫的諮議委員，中研院學術諮詢委員。2013年美國公立大學協會授予馬龍獎，2017年獲得義大利政府頒贈騎士明星勳章，表彰其在國際教育領導的傑出貢獻。