大学毕业后，只身乘船赴美留学，1929年进入美国密歇根大学研究院学习铁路运输和公路建筑。1930年获硕士学位。毕业后，他曾先后做过测量员、绘图员、货运员等工作。
1931年“九一八”事变后，他在波士顿参加了美洲华侨反帝大同盟工作，任机关报《先锋报》的编辑。1932年在纽约加入了共产国际美国共产党。先后担任美洲华侨反帝大同盟执行委员、书记，纽约《救国时报》编辑，美国共产党中国局书记。
1939年底回国参加抗日战争。他将自己的名字余宰扬改成了余光生。曾任张闻天的秘书兼管延安华侨事务。延安《解放日报》创刊后，1941年5月至1945年8月任该报副总编辑、国际版主编。1942年3月至1943年2月任中共中央党报委员会委员。1945年4月至6月作为中直、军直代表团成员出席中共七大。同年8月至1946年5月任解放日报社编委会委员、总编辑。
1945年11月任中国解放区战犯调查委员会常务委员。
1946年2月至11月任新华社、解放日报社代理社长。5月至11月任新华社、解放日报社总编辑。12月调东北工作。
1946年底，国民党在东北不断对解放区发动进攻。为了保证东北战场的人员和物资的运输，加强东北铁路运输的领导，考虑到余光生在美国学的是铁路运输专业，余光生于1947年2月被党中央派往东北，任东北铁路局第二局长，协助吕正操局长工作。由此开始，余光生一直奋斗在我国的铁路运输战线上。
1947年2月至1948年任东北铁路管理总局第二局长。1948年8月至9月任东北行政委员会交通部第二副部长。同年9月至1949年3月任东北行政委员会铁道部副部长。
1949年3月起任东北铁路总局局长。5月起任中华全国民主青年联合总会委员。8月至9月任东北人民政府委员、财政经济委员会委员。
中华人民共和国成立后，1949年10月至1953年1月任东北人民政府委员，中央人民政府铁道部驻东北特派员，中长铁路理事会主席。
1950年12月至1953年2月任东北军区铁道运输司令部政治委员。
1953年5月至1954年11月任中共齐齐哈尔铁路管理局局长兼党组书记。
1954年9月至1956年7月任中共黑龙江省委委员。
1955年1月至“文化大革命”初期任中华人民共和国铁道部副部长兼运输总局局长，哈尔滨铁路管理局局长兼党组书记（至1956年6月）。
1978年6月29日因病在北京逝世。
