La seva mare morí assassinada el 1958. Tingué una infantesa i una joventut molt conflictives, anys durant els quals actuà com un delinqüent habitual i fou empresonat diverses vegades per robatori. Alcòholic, al final dels anys setanta passà una llarga temporada hospitalitzat per pneumònia i posteriorment abandonà aquest estil de vida i es reclogué a escriure mentre es mantenia amb una feina de cadi de golf.
Des del 1980, en què publicà Brown's Requiem, ha escrit una sèrie de novel·les que l’han situat com un dels autors cabdals del gènere negre. Amb un estil telegràfic característic, són remarcables la meticulositat dels arguments, la versemblança dels diàlegs, així com les altes dosis de violència, sovint truculenta. A banda de l’esmentada primera obra i de Clandestine (1982) i Killer on the Road (1986), les seves novel·les s’organitzen en cicles: Lloyd Hopkins Trilogy (Blood on the Moon, 1984; Because the Night, 1984; Suicide Hill, 1985), L.A. Quartet (The Black Dahlia, 1987; The Big Nowhere, 1988; L.A. Confidential, 1990; White Jazz, 1992) i Underworld USA Trilogy (American Tabloid, 1995; The Cold Six Thousand, 2001; Blood’s a Rover, 2009). El 2014 publicà Perfidia, el primer volum del cicle Second L.A. Quartet. Moltes d’aquestes novel·les han estat adaptades al cinema. Destaca L.A. Confidential (1997), de C. Hanson. Ha publicat també narracions (Hollywood Nocturnes, 1994; Crime Wave, 1999), les autobiografies My Dark Places (1996) i The Hilliker Curse: My Pursuit of Women (2010), a més d'alguns assaigs i reportatges (Destination: Morgue!, 2004; LAPD, 2015).
Entre d'altres, la seva trajectòria ha estat reconeguda amb el títol de Gran Mestre dels premis Edgar (2015) i amb el premi Pepe Carvalho 2018.