1912年 石川県金沢市の金物屋・鍛冶職の家に生まれる。
1935年 東京美術学校工芸科漆工科卒業後、理化学研究所でアルミニウムを用いた金胎漆器を研究。
1945年 臨時召集を受けて入隊する。
1948年 第4回日展で「鷺小屏風」が特選となる。
1950年 母校:石川県立工業高等学校漆工科主任教諭となる。
1955年 第11回日展で「雷鳥の図箱」が北斗賞受賞。
1956年 第12回日展で「極光二曲屏風」が特選となる。
1957年 日展会員となる。
1960年 日本工芸会理事となる。
1968年 石川県立工業高等学校教頭となる。
1970年 金沢市文化賞を受賞する。
1972年 石川県立輪島漆芸技術研修所初代所長。
1975年 初めて金胎を用いた作品を第22回日本伝統工芸展に出品。
1977年 加賀蒔絵で石川県指定無形文化財保持者に認定される。
1980年 日本工芸会常任理事となる。
1983年 勲四等瑞宝章受章。
1985年 重要無形文化財「蒔絵」保持者(人間国宝)に認定。
1987年 東京・日本橋三越本店で「人間国宝 寺井直次漆芸展」を開催。
1988年 文化庁の技術記録映画「蒔絵 寺井直次の卵殻のわざ」を撮影。
1991年 東京・日本橋三越本店で2回目の「人間国宝 寺井直次漆芸展」を開催。
1992年 成田空港の貴賓室(VIP第一室)に納める「漆額 極光」を制作。
1993年 能登印刷出版部より「寺井直次作品集」刊行。
1994年 石川県立美術館で回顧展「蒔絵 人間国宝 寺井直次の世界」開催。
1998年 3月21日死去。3月23日、金沢市より「景仰の証」贈与。4月17日、従五位に叙せられる。