শিশুদের বিকাশে নিরলস চেষ্টাকারী তিনি, আনন্দের সঙ্গে শেখাতে লিখেছেন মজার ছড়া, গল্প ও কবিতা। শিশু সাহিত্যিক হিসেবে পরিচিত। তার বাবা ছিলেন শিশুসাহিত্যিক উপেন্দ্রকিশোর রায়। বাবার লেখা তাকে প্রথম শিশুসাহিত্যে অনুরাগী করে। 

ছোট বেলায় সুকুমার রায়ের নাম ছিল তাতা। এই নামে আট বছরেই লিখেন ছড়া। কলেজে পড়ার সময়েই 'ননসেন্স ক্লাব' গড়ে শুরু করেন হাসি-তামাশার গল্প-কবিতার চর্চা। বাবা মারা যাবার পর সন্দেশ পত্রিকার দায়িত্ব নিয়ে পুরোদস্তর লেখালেখি শুরু করেন। 

মাত্র ৩৭ বছর বয়সে কালাজ্বরে আক্রান্ত হয়ে মারা যান ক্ষণজন্মা এই সাহিত্যিক। আবোল তাবোল, একুশে আইন, ছায়াবাজি, বাবুরাম সাপুরেসহ অসংখ্য জনপ্রিয় ছড়া দিয়ে এই যুগের মায়েরাও শিশুদের ঘুমপাড়ান। 

১৯৮৭ সালে ছেলে প্রখ্যাত পরিচালক সত্যজিত রায় বাবা সুকুমার রায়কে নিয়ে তৈরি করেন বায়ো-ডকু।