生于上海，祖籍浙江奉化万竹乡。现为上海中国画院创作研究室主任、一级美术师、中国美术家协会会员、上海市美术家协会理事、中国画艺委会委员、上海市书法家协会理事，上海书法家协会会员、上海林风眠艺术研究会副会长、上海香山画院院长。出版有《毛国伦画选》、《毛国伦画集》、《毛国伦人物画近作》等六种。1960年由上海市大同中学选入上海中国画院，师从程十发、樊少云。1964年作品《双生犊》（与来楚生合作）首次入选全国四届美展。1982年加入中国书法家协会上海分会。1984年作品《游春图》入选全国六届美展。1985年随王个簃为团长的上海书画代表团应邀赴日本大阪等地访问。加入中国美术家协会。1987年作品《松风自度曲》等四幅参加于香港举办的“上海绘画·蜕变中的中国艺术”。作品《面壁图》、《山幽云雾多》参加在美国丹佛市举办的中国当代绘画展。1989年作品《唐人游骑图》入选全国七届美展。1991年任上海中国画院创作研究室主任。1992年评为国家一级美术师，出版《毛国伦画选》。1993年于日本船桥市举办个人画展。1994年作品《好水好山看不足》入选全国八届美展。参加上海生活文化代表团赴日本横浜讲学。任上海林风眠艺术研究协会副会长。小传入编英国剑桥国际传记中心《世界名人传记辞典》、《国际知识界名人传》。1995年赴台湾参加四人联袂的上海中国画院名家精品展。1996年赴新加坡举办个人画展。《毛国伦画集》出版。作品九幅编入《上海中国画名家续集》。入编美国传记学院出版的《500风云人物传》，并获“世界终身成就奖”立像。于上海美术馆举办毛国伦画展。1998年作品四幅参加’98上海百家艺术精品展。2001年“百家扇画艺术展”(上海美协海墨画会)。2002年第六届宁波国际服装节天一阁“京沪宁波籍书画家作品展”。2003年“桃李情”程十发及弟子绘画作品展。