6月12日 沖縄県久米島具志川村（現久米島町）に生まれる。
仕事をする母を支えつつも、学業成績は非常に優秀であったが、進学する学費がなかったため、母校の用務員を勤めた。

沖縄師範学校に入学。

鉄血勤皇隊「千早隊」の一員として動員される。
沖縄師範学校在学中、鉄血勤皇隊の一員として沖縄守備軍・第32軍に動員され、情報宣伝部隊「千早隊」に所属する。
1945年10月に捕虜となって生還。

沖縄文教学校卒業。

沖縄外国語学校卒業。

早稲田大学教育学部卒業。
日本・アメリカの留学試験に合格し、まず日本への留学を選択し、早稲田大学で英語を学ぶ。

アメリカのシラキュース大学大学院修了。
その後アメリカへ留学し、ジャーナリズムを学ぶ。

琉球大学講師（文理学部社会学科）となる。

琉球大学社会学科教授となる。
その間、東京大学新聞研究所等でも研究をする。

沖縄知事選出馬、当選。以後、2期8年間務める。
琉球大学教授の職を辞し、沖縄県知事選に出馬。
革新統一候補として、現職の保守系西銘順治氏を破り、当選する。在職中には次に代表される数々の出来事にかかわった。

「平和の礎」（平和祈念公園内に設置されている慰霊碑。世界の恒久平和を願い、国籍や軍人、民間人の区別なく、沖縄戦などで亡くなられたすべての人々の氏名を刻んだ記念碑）の工事が起工。
太平洋戦争・沖縄戦終結50周年に当たる1995年に完成、除幕。

アメリカ海兵隊員等による少女暴行事件に抗議する県民総決起大会に参加し、日米地位協定の改定を訴える。
同年、政府により沖縄代理署名訴訟を起こされた。
地主が米軍基地として使用されることを拒絶し、土地賃貸借契約を締結しない場合、駐留軍用地特別措置法に基づき、知事の代理署名等を要件としてその土地を強制的に基地として使用することができるが、大田先生は署名を拒否したため、政府は代理署名を求めて提訴した（1996年に最高裁で大田先生側の敗訴が確定）。

任期満了に伴う沖縄県知事選挙で、稲嶺惠一氏に敗れ、落選。

参議院議員通常選挙に社会民主党より立候補し、当選。
一期を務め、政界を引退。

特定非営利活動法人 沖縄国際平和研究所を設立。
沖縄国際平和研究所は、
（１） 国内外の戦争と平和について学術的分野から多角的に研究を進めるとともに、さる沖縄戦で県民が経験した真実とその要因を徹底的に解明すること
（２）沖縄の伝統的平和思想の由来を探り、県民が誇りにする平和希求の強さを踏まえ、国際平和の創出に寄与できる体制を培うこと
（３） 沖縄にとっての諸悪の根源をなす基地問題の解決を図り、「基地の島」を「平和のメッカ」に変える活動を先導すること
（４）「積極的平和」の醸成に努め、平和教育の推進と「基地経済」からの脱却、自立経済の確立に努めること
（５）反戦平和志向の人材育成と国際的ネットワークづくりを展開すること
を目指し、活動してきました。
伊藤塾で開催される「沖縄スタディツアー」でも訪問地の１つとして何度も訪れており、ツアー参加者は多くのことをここから学んでいる。

6月12日92歳の誕生日にご逝去。
７月26日、県民葬が営まれる。約2,000人が参列。
７月29日、故郷久米島で町民葬が営まれる。