1958年生於日本大阪市，大阪府立大學工學部電氣工學科畢業。曾在汽車零件供應商擔任工程師，1985年以處女作《放學後》獲得第31屆「江戶川亂步賞」後，隨即辭職，專心寫作。1999年以《秘密》一書獲得第52屆「日本推理作家協會賞」，2001年以《單戀》入圍第125屆「直木賞」，2006年則以《嫌疑犯X的獻身》榮獲第134屆「直木賞」和第6屆本格推理小說大賞，更憑此作入圍2012年由美國推理作家協會主辦的「愛倫坡獎」年度最佳小說，不僅成為史上第一位囊括日本文壇三大獎項的推理作家，更是第二位入圍「愛倫坡獎」年度最佳小說的日本作家。2012年，他又以《解憂雜貨店》榮獲第7屆「中央公論文藝賞」，該書並連續7年蟬連台灣各大書店排行榜，創下空前銷售佳績。
他早期的作品以校園青春推理為主，擅寫縝密精巧的謎團，獲得「寫實派本格」的美名。後期則逐漸突破典型本格，而能深入探討人心與社會議題，兼具娛樂、思考與文學價值。其驚人的創作質量與多元化的風格，使得東野圭吾成為日本推理小說界的超人氣天王。除了最具代表性的《偵探伽利略》系列以及為大疫年代而寫的《迷宮裡的魔術師》外，另著有《徬徨之刃》、《美麗的凶器》、《異變13秒》、《黎明破曉的街道》、《偵探俱樂部》、《天空之蜂》、《單戀》、《假面山莊殺人事件》、《在大雪封閉的山莊裡》、《學生街殺人》、《十字屋的小丑》、《同級生》、《操縱彩虹的少年》、《平行世界的愛情故事》、《人魚沉睡的家》、《白金數據》、《戀愛纜車》、《雪煙追逐》、《危險維納斯》、《天鵝與蝙蝠》、《白雪之劫》、《秘密》等書，其中多部作品並已被改編成電視劇、電影或漫畫。