出生於日本大阪，大阪府立大學畢業。

1985年以第31屆江戶川亂步獎得獎作《放學後》出道。
1999年以《祕密》獲得第52屆日本推理作家協會獎。
2006年以《嫌疑犯Ｘ的獻身》獲得第134屆直木獎以及第6屆本格推理小說大獎。目前擔任第十三任日本推理作家協會理事長。

東野圭吾早期作品多為精巧細緻的本格推理，最具代表性的即是「加賀恭一郎」系列，主人翁加賀刑事冷靜帥氣，風靡不少女性讀者。之後東野作風逐漸超越推理小說框架，其創作力之旺盛，讓他躍居日本推理小說界的頂尖作家。《偵探伽利略》、《預知夢》以及《嫌疑犯Ｘ的獻身》（2005）皆以物理學教授「湯川學」為主角，先後改拍為電視劇與電影，轟動影視圈。此外，時序跨越19年、細膩描繪主角與周遭人物心理的犯罪小說《白夜行》（1999）亦改拍成電視劇及舞臺劇；敘述三兄妹為父母復仇歷程的《流星之絆》（2008）一出版旋即改編電視劇，收視居高不下，獲獎無數。東野圭吾的作品幾乎已等同票房保證，可說是目前日本最多著作被影像化的推理作家。

2010年，加賀恭一郎系列之《新參者》、《紅色手指》均已登上電視螢幕，系列最新作為2011年的《麒麟之翼》。