呂大防字微仲，他的先輩是汲郡人。
祖父呂通，太常博士。
父親呂贲，比部郎中。
呂通葬在京兆藍田，于是定居在這裡。
大防進士及第，調任馮翊主簿、永壽縣令。
永壽縣沒有井，人們要到很遠的山谷去汲水，大防巡行近境，得到二泉，打算疏導而使之進入永壽縣，因地勢高低不平，衆人懷疑沒有成功的道理。
大防采用《考工》中的水地置泉法來使之水平，不到十天，果然疏導為渠，百姓依賴，号稱“呂公泉”。
升任著作佐郎、知青城縣。
以前，祭田粟米用大鬥收進而用公鬥放出，獲三倍之利，百姓雖然不滿，但不敢上訴。
大防開始均定放出納進以平均其值，此事轉傳給皇帝，诏令立定法禁，命一路全輸送租給官府，用概器給還。
青城縣外控汶川，與敵人相接。
大防占據要地設置巡邏，秘密設防，禁止上山砍柴采摘，以嚴障礙屏蔽。
韓绛鎮守蜀州，稱大防有佐輔帝王創業治國的才能。
入朝暫代鹽鐵判官。
英宗即皇帝位，改任太常博士。
禦史空缺，内廷出示大防與範純仁的姓名，任命他為監察禦史裡行。
大防首先說：“紀綱賞罰，不适合天下希望的有五：進用大臣但權不歸皇帝；大臣疲倦年老但不能按時引退；外國傲慢但不挑選将帥；提出建議的臣子對朝政阙失有所裨益但執政大臣壓制他；疆場左右大臣，有敗事卻被獎賞，推薦官員卻獲罪的。
”又說：“富弼有腳病請求解除重要的行政職務，十幾次上奏章卻不被接納；張..年近八十，智慧已經耗盡，哀請退休卻不同意；吳奎有三年守喪期，又以其子召他回朝，又再次派使臣召他；程戡因年老不能守邊辭謝，擔心死在邊塞上，請求罷免回家，也不答應。
陛下想要盡君臣的本分，使病者得以休息，守喪者得以終喪，老者得以盡其餘年，那麼進退盡禮，也何必過分為虛飾，使得他們四人的誠心，不得自達呢？”
當年，京師發大水，大防說“：雨水之患，至于進入宮城房舍，殺人害物，這是因陰陽不和而發生的災害。
”立即陳述八件事，叫作：皇帝的威嚴沒有樹立，臣權太盛，邪議冒犯正義，私恩妨害公正，遼、夏聯合謀劃，盜賊橫行，群情失職，刑罰有失公平。
恰逢執政大臣讨論濮王稱考，大防上言：“先帝起用陛下為皇子，住在宮中，憑幾之命，已發而未盡的言論就在耳邊，皇天後土，實在知其所托。
假使先帝不死，陛下還是皇子，那麼安懿稱伯，在義理上沒有疑問。
難道能夠生前作為兒子，死後而背叛嗎？大概人君即皇