Científic, amplià els estudis a París (1938), on treballà amb Irène Joliot-Curie, i a Massachusetts (1939). A París participà en els moviments artístics d’avantguarda i s’interessà d’una forma especial pel surrealisme. Novament a l’Argentina, exercí d’enginyer i explicà física a la Universitat de La Plata, d’on cessà per motius polítics.
Dirigí Mundo Argentino (1955) i fou col·laborador de diverses publicacions de l’Argentina i d’altres països llatinoamericans i europeus. Fou el president de la comissió encarregada de l’informe sobre els desapareguts al seu país durant la dictadura militar (Nunca más, 1983), conegut per l'informe Sábato.
El seu primer llibre, Uno y el Universo (1945), obtingué el Premio Municipal de producció filosòfica i científica (1946). Té assaigs d’interès polític i polèmic: El caso Sábato: torturas y libertad de prensa; carta abierta al general Aramburu (1956) i El otro rostro del peronismo: Carta abierta a Mario Amadeo (1956); i d’interès literari Hombres y engranajes (1951), Tango, canción de Buenos Aires (1962), Los fantasmas de Flaubert (1967), Sartre contra Sartre (La misión trascendente de la novela) (1968); Apologías y rechazos (1979).
La seva obra com a narrador forma una interessant trilogia que, partint d’un subjectivisme exacerbat a El Túnel (1948), portada al cinema per A.Drove el 1987, s’amplia a Sobre héroes i tumbas (1962), vers una meditació de la babilònica Buenos Aires i de la realitat argentina dins una profunda visió de la problemàtica del s. XX, fins a aconseguir en Abaddón el exterminador (1974) un extraordinari i irrefutable caràcter de document testimoni, molt sovint profètic, sobre la realitat argentina. És també autor d’un llibre de memòries Antes del fin (1998) i dos volums que recullen articles i assaigs, La resistencia (2000) i España en los diarios de mi vejez (2004). El 1984 li fou atorgat el premi Cervantes.