مسعود علیمحمدی، فروردین ۱۳۴۰ خورشیدی در خانواده‌ای مذهبی در یکی از روستاهای شهرستان ایذه چشم به جهان گشود. او تحصیلات ابتدایی و متوسطه را در همان شهر گذراند. مسعود از هوش و استعداد قابل توجهی برخوردار بود. وجود روحیه حساس، گشاده‌رویی و خوش‌خلقی از او شخصیتی دوست‌داشتنی ساخته بود و همین امر سبب جذب دوستان زیادی شد و بیشتر همکلاسی‌های علیمحمدی به یاد دارند که وی از دانش‌آموزان ممتاز و کوشا و از بهترین شاگردان شناخته می‌شد.
با وجود مشکلات فراوان در کنار تحصیل همگام و همراه پدر به فعالیت‌های کشاورزی می‌پرداخت، دوران جوانی مسعود، همزمان با اوج‌گیری تظاهرات و مبارزات ملت ایران شد، او با ایراد سخنرانی و برپایی نماز جماعت در دبیرستان به مبارزه و فعالیت در گروه‌های سیاسی می‌پرداخت و ضمن عضویت در انجمن اسلامی دبیرستان، عضو نیروهای فعال مسجد جامع نیز بود و سعی در برپایی کلاس‌های عقیدتی و سیاسی داشت و در سنگر دبیرستان فعالانه ضمن تبلیغ و جذب نیروهای مؤمن به مبارزه با افکار انحرافی رایج آن زمان نیز می‌پرداخت.
پس از پایان دوران متوسطه و اخذ مدرک دیپلم در ۱۳۵۸ خورشیدی به جهادگران پیوست و با تمام توان در خدمت محرومان قرار گرفت و در ادامه کمیته فرهنگی جهاد سازندگی شهرستان ایذه را راه‌اندازی کرد و در این راستا به دایر کردن کتابخانه‌ای بزرگ در شهر و گسترش کتابخانه‌های موجود در شهر پرداخت. ضمن اینکه در این مدت تهیه و تکثیر نشریات، فیلم، اسلاید و دایر کردن کلاس‌های تابستانی آموزش قرآن می‌پرداخت و او کار فرهنگی را از بزرگترین امور می‌شمرد.
با شروع جنگ تحمیلی، وی از جهاد استعفا و به سپاه پیوست و لباس سبز پاسداری را زینت‌بخش قامت استوار خود کرد و در همان ابتدا به‌عنوان مسئول پرسنلی پایگاه مشغول به خدمت شد. او به دنبال روزنه‌ای بود تا به جبهه برود و در نخستین فرصت فرمانده پایگاه را قانع کرد و به جبهه اعزام شد. شهید علیمحمدی، ابتدا به‌عنوان نیروی تک‌رو در یکی از گردان‌ها مشغول به خدمت شد و در عملیات خیبر حضور داشت و به‌دنبال آن بنا به دستور مسئولان لشکر به‌عنوان مسئول تعاون و فرمانده گردان انصار لشکر ۷ ولیعصر(عج) مشغول به خدمت شد.
شهید علیمحمدی، مدرک کارشناسی را از دانشگاه شیراز در ۱۳۶۴ خورشیدی و کارشناسی ارشد را در ۱۳۶۷ و دکتری فیزیک با گرایش ذرات بنیادی را از دانشگاه صنعتی شریف در ۱۳۷۱ خورشیدی، کسب کرد. او از دانشجویان نخستین دوره دکتری فیزیک در داخل ایران بود و نخستین شخصی است که در ایران دکتری خود را در فیزیک دریافت کرده و همچنین نخستین دانشجوی پسادکترا در پژوهشگاه دانش‌های بنیادی بود.
علیمحمدی، یکی از برگزیدگان جشنواره بین‌المللی خوارزمی در ۱۳۸۶ خورشیدی بود و در پژوهش‌های بنیادی رتبه دوم را کسب کرد. او از ۱۳۷۴ خورشیدی در دانشکده فیزیک دانشگاه تهران مشغول به تدریس شد و عضو هیئت علمی و ممیزه این دانشگاه نیز شد. او همچنین در مقاطع مختلف تحصیلی شاخه فیزیک در تربیت معلم، استاد راهنما و مشاور در پروژه‌های پایان‌نامه‌های مرتبط با علوم فیزیکی هم بود. این دانشمند سرانجام در صبح روز 22 دی‌ماه 1388 در اثر انفجار بمبی که در موتورسیکلت جاسازی شده بود و به فاصله یک متر از درب ورودی منزل وی به یک درخت بسته شده بود، در قیطریه تهران، به لقای معبود شتافت.