دکتر شمس‌الدین امیر علایی، فرزند نجدالدوله، نوه نظم‌السلطنه، نتیجه رحیم‌خان علاء‌الدوله دولو قاجار، متولد ۱۲۷۹ در تهران. تحصیلات ابتدایی را در مدرسه سن‌لوئی تهران پایان برد و دیپلم خود را از دارالفنون دریافت کرد و مدرسه حقوق تهران را گذرانید. در ۱۳۰۹ برای ادامه تحصیل به اروپا اعزام شد و درجه لیسانس حقوق اخذ کرد. پس از مراجعت به تهران وارد دادگستری گردید. چندی دادیار و بازپرس بود، سپس در معیت علی‌اکبر داور به وزارت دارایی رفت و معاون اداره‌کل مالیات‌های مستقیم شد. پس از فوت داور مجددا به دادگستری بازگشت و مشاغلی را از قبیل مستشاری استیناف، ریاست اداره فنی، ریاست اداره کانون وکلای دادگستری، ریاست شعبه ۲ استیناف، ریاست دادگاه جنایی را تصدی نمود تا اینکه در ۱۳۲۲ به دادستانی دیوان کیفر کارکنان دولت منصوب شد. در این سمت قاطعانه عمل نمود و پرونده‌های بسیاری از مقامات را بیرون کشید و آنها را تحت تعقیب قرار داد. از جمله در میان پرونده‌های مقامات بلندپایه، پرونده‌ای مربوط به سوء‌استفاده سرلشکر ظفر‌الدوله مقدم استاندار آذربایجان بود که اتهامات زیادی در خرید خواربار داشت. دستور بازداشت او را صادر کرد و مطبوعات تندرو به تایید اقدامات او پرداختند و جنجال‌ها برانگیختند. عده‌ای نیز در صدد مختومه کردن موضوع برآمدند. هر چه از طرف مقامات به او فشار آوردند که از تعقیب صرف‌نظر کند، زیر بار نرفت. سرانجام منصور‌السلطنه عدل را که آذربایجانی بود به دادگستری فرستادند تا در مقام نصیحت‌گویی امیرعلایی برآید، اما نصیحت وی موثر نیفتاد تا اینکه او را از دادستانی دیوان کیفر کارکنان دولت برداشتند و در عوض ابلاغ دادستانی استان مرکزی را به او دادند. امیر علائی از قبول سمت جدید خودداری نمود و مبارزه‌اش را با وزیر دادگستری به مجلس کشید و مطبوعات نیز آتش این مبارزه‌جویی را دامن زدند.

منصور‌السلطنه عدل برای او حکم انتظار خدمت صادر کرد، ولی وی به صورت قهرمان مبارزه با فساد درآمد. سرانجام منصور‌السلطنه عدل از وزارت دادگستری کنار رفت و جای خود را به نصر‌الملک هدایت سپرد و او هم برای جبران مافات، امیر علائی را به مستشاری دیوان عالی کشور منصوب نمود. اگرچه در این سمت به ظاهر ارتقای مقام یافته بود، اما در واقع در این سمت برای فعالیت و مبارزه با فساد اداری که از اهداف او و خیراندیشان به حال ملت و دولت بود، میدان نداشت.

در بهمن ۱۳۲۴، در کابینه قوام‌السلطنه به کفالت وزارت کشاورزی منصوب شد. در ترمیم کابینه مقام وزارت گرفت و مجموعا در سه ترمیم مقام وزارت داشت، ولی به علت اختلافاتی که با بعضی از وزرا از جمله امیراحمدی پیدا کرد، از عضویت دولت کنار گذاشته شد.

در ۱۳۲۹ از وی دعوت به عمل آمد تا با حکومت رزم‌آرا همکاری کند. او که در آن تاریخ عضو جبهه ملی و از یاران وفادار دکتر محمدمصدق بود، به بهانه‌های مختلف از پذیرفتن همکاری سرباز می‌زد. سرانجام دکتر محمد مصدق به او اجازه داد با دولت همکاری کند، اما مشاغل درجه یک نپذیرد و او استانداری گیلان را پذیرفت. پس از قتل رزم‌آرا، حسین علاء مامور تشکیل هیات وزیران گردید. امیرعلایی در کابینه وی سمت وزارت دادگستری را داشت. پس از تشکیل حکومت دکتر محمدمصدق، او عضو اصلی کابینه بود. ابتدا وزیراقتصاد ملی، سپس وزیر کشور، وزیر دادگستری، وزیر مشاور و معاون نخست‌وزیر و بازرس دولت در بانک ملی شد. در جریان خلع ید، با حفظ سمت وزارت، به عنوان مامور فوق‌العاده دولت به استانداری خوزستان منصوب شد وجریان خلع ید را از نزدیک زیر نظر گرفت.

در ۱۳۳۱ به علت اختلافاتی که بین آیت‌الله سید ابوالقاسم کاشانی و طرفدارانش در دولت با امیرعلایی پیدا شده بود، دکتر محمد مصدق او را به وزیر مختاری ایران در بلژیک منصوب نمود و تا ۲۸ مرداد ۱۳۳۲ در آن سمت باقی بود. پس از سقوط دولت مصدق با کودتای ۱۳۳۲، از سمت خود استعفا کرد. حکومت تهران استعفایش را نپذیرفت و او را در مقام سابق تثبیت نمود، ولی امیر علایی از همکاری با حکومت زاهدی امتناع کرد و دولت مرکزی به ناچار استعفایش را پذیرفت، اما کلیه نشان‌هایی را که به او اعطا شده بود از او پس گرفت.

امیرعلایی مدتی در اروپا بود، بعد به تهران آمد و فعالیت‌های سیاسی خود را از سر گرفت. دولت زاهدی وی را توقیف کرد و به زندان برازجان فرستاد. پس از چندی به زندان یزد انتقال پیدا کرد. پس از خلاصی از زندان به اروپا رفت و تحصیلات خود را ادامه داد. در دو نوبت از دانشگاه سوربن درجه دکترای دانشگاهی و دولتی گرفت.

در رژیم پهلوی غالبا تحت فشار و کنترل بود. مامورین همیشه او را تحت‌نظر داشتند. مدتی از عمرش را در زندان و تبعید به سر برد. به هیچ وجه حاضر به صرفنظر کردن از عقاید خود نشد. همواره از دکتر محمدمصدق ستایش و دفاع می‌کرد. گذشته از فعالیت‌های سیاسی، اقدام به تالیف و ترجمه چند کتاب کرده که مجازات اعدام ظاهرا از همه آنها مهم‌تر است. او مردی جدی، صریح‌اللهجه، دقیق، منظم و بی‌اندازه زود رنج بود. وی در سال ۱۳۷۳ درگذشت.