รองศาสตราจารย์ ธัชชัย สุมิตร สำเร็จการศึกษาระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายจากโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา สอบเข้าเป็นนิสิตคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเมื่อปี 2502 แต่ได้รับทุนการศึกษาจนจบปริญญาเอกทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า เน้นด้านพลังงานนิวเคลียร์ จากมหาวิทยาลัยเจนัว ประเทศอิตาลี เมื่อสำเร็จการศึกษาได้เข้ามาทำงานที่การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยเป็นระยะเวลา1ปี จากนั้นได้เข้ามารับราชการเป็นอาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเมื่อปี 2515 ในขณะรับราชการได้ดำรงตำแหน่งสำคัญมากมาย อาทิเช่น

• หัวหน้าภาควิชานิวเคลียร์เทคโนโลยี
• ผู้อำนวยการศูนย์ระดับภูมิภาคทางวิศวกรรมระบบการผลิต
• ผู้อำนวยการโครงการไทย-แคนาดา เพื่อการพัฒนาบุคลากรทางด้านนิวเคลียร์
• คณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
• อธิการบดีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย