赵忠贤于1941年1⽉出⽣在辽宁省新⺠县。上⼩学时，他就对⾃然科学产⽣了浓厚的兴趣。1959年的⼀天，赵忠贤在⾼中班主任的桌⼦上发现⼀本中国科学技术⼤学的招⽣简章，决定报考中科⼤。同年9⽉，赵忠贤以优异的成绩进⼊中科⼤。进⼊⼤学四年级后，他选择低温物理作为⾃⼰的研究⽅向。1964年，完成学业的赵忠贤被分配到物理所低温物理室⼯作。1972年，他获得了到英国剑桥⼤学进修超导物理的机会。
1974年2⽉，赵忠贤到剑桥⼤学冶⾦与材料科学系超导组进修。1975年9⽉中旬，他与其他⼗⼏位进修⽣⼀起乘⽕⻋从苏联转乘回国。从剑桥⼤学回国后，赵忠贤踏上了寻找⾼温超导材料的漫漫⻓路。1976年，物理所低温物理室以赵忠贤为⾸，联合所内其他3个兄弟研究室，开始在国内开展⾼温超导材料的探索⼯作。1986年1⽉，国际商业机器公司的物理学家柏诺兹和缪勒发现了⼀种Tc在30K左右的新型铜氧化物超导体。
赵忠贤于10⽉初读到这篇⽂章后，⽴即就意识到了它的重要性。1987年1⽉14⽇，赵忠贤等⼈提交了相关论⽂给《科学通报》。1987年3⽉18⽇，美国物理学会在纽约召开⾼温超导专题讨论会，赵忠贤作为会议邀请的五位⼤会报告⼈之⼀，受到国际媒体的关注。1991年4⽉，国家超导实验室通过专家⼩组验收，正式挂牌成⽴。赵忠贤担任实验室⾸届主任。
2008年1⽉，⽇本东京⼯业⼤学的细野秀雄课题组发现了Tc达26K的LaOFeAs超导材料，国内超导学者迅速跟进。3⽉29⽇，赵忠贤⼩组率先在国际上发现了Tc超过50K的PrOFeAs超导材料。4⽉16⽇，他们⼜将SmOFeAs的Tc进⼀步提⾼到55K。这是当时已报道的所有⾮铜氧化物超导体中的最⾼Tc。