Dag Olav Hessen beendete 1982 sein Biologiestudium und wandte sich kurz einem Jurastudium zu, bevor er 1988 erfolgreich zum Doktor der Biologie promovierte. 1993 wurde er als Professor für Biologie an die Universität Oslo berufen. Seit 1998 ist er Mitglied der Norwegischen Akademie der Wissenschaften. Hessen ist der Leiter des "Centre for Biogeochemistry in the Anthropocene" an der Universität Oslo.
In seinen Publikationen behandelt Hessen Themen wie Ökologie, Evolution und Ernährungssysteme und verbindet diese mit anderen Disziplinen, z.B. der Ethik und Philosophie. Er veröffentlichte mehrere populärwissenschaftliche Bücher ("C- Die vielen Leben des Kohlenstoffs", "Die Welt auf der Kippe") und wurde unter anderem dafür mit dem Fritt-Ord-Preis, Riksmålsforbundets litteraturpris, Akademikerprisen und Humanistprisen ausgezeichnet.
