La seva infantesa estigué marcada per un pare despòtic i per l’assetjament que patí en un internat, fets que incidiren en la seva obra. Oficial de l’exèrcit britànic en 1943-47, després de la guerra treballà com a llibreter, experiència que novel·là en The Brightfount Diaries (1955). The Rear-Handed Boy (1970), novel·la també autobiogràfica, fou motiu d’escàndol per les nombroses escenes de sexe explícit que conté. Tanmateix, la major part de la seva obra s’inscriu dins la ciència-ficció, que concebia, segons les seves paraules, no com una anticipació del futur sinó com una metàfora de la condició humana.
Cal esmentar, dins aquest gènere, les novel·les Non-Stop (1958, premi Jules Verne 1977), The Canopy of Time (1959), Hothouse (1961, premi Hugo) i The Primal Urge (1961), i les narracions The Moment of Eclipse (1971, premi de l’Associació Britànica de Ciència-Ficció 1972), Greybeard (1964), An Age (1967), Report on Probability A (1967), Frankenstein Unbound (1973), portada al cinema per Roger Corman el 1990, Enemies of the System (1978), Forgotten Life (1988), Dracula Unbound (1991), White Mars; or, The Mind Set Free (1999), Jocasta (2004) i Comfort Zone (2013).
Publicà també poesia (Home Life With Cats, 1992; At the Caligula Hotel, 1995; The Dark Sun Rises, 2002; Mortal Morning, 2011) i assaig, especialment sobre ciència-ficció (Trillion Year Spree: The History of Science Fiction, 1986, premi Hugo de no-ficció; The Detached Retina, 1995) i les autobiografies Bury My Heart at W.H. Smith’s: A Writing Life (1990) i The Twinkling of an Eye: My Life as an Englishman (1998). Col·laborà amb el director de cinema Stanley Kubrick en la versió cinematogràfica de la seva narració Supertoys Last All Summer Long, sobre una mare que substitueix el seu fill mort per un androide, finalment estrenada el 2001 amb el títol d’AI i dirigida per Steven Spielberg.