1920 yılında Waukegan, Illinois'de doğdu. 1934'te ailesiyle Los Angelas'a taşındı. 1947'de Marguerite McClure'la evlendi. Dört kızları var.
Dünya'nın en büyük bilimkurgu ve fantezi yazarlarından biri. 20 yaşında Weird Tales'de yayınlanan ilk öyküsünden bu yana, 500'e yakın öykü, roman, oyun ve şiir kaleme aldı.
John Houston'ın 1956 yapımı Moby Dick'inin televizyon senaryosunu yazdı. Sonraları, Alfred Hitchcock Şov ve Rod Sterling'in Alacakaranlık kuşağı için senaryolar yazdı. Apollo astronot grubundan biri Ay'a indiğinde, Bradbury'nin romanı Dandelion Wine onuruna, bir kratere Dandelion Crater adını verdi.
Bradbury'den, Tokyo yakınlarında bir 21. Yüzyıl kentinin tasarımı konusunda yardımcı olması istendi.
En ünlü eserlerinden Fahrenheit 451'in operası 1988 Sonbahar'ında sahnelendi. Eserde kitap okumanın yasaklandığı, itfaiye teşkilatının görevinin yangın söndürmek yerine; kitap yakalamak ve bunları yakmak olduğu bir zaman anlatılır.
5 Haziran 2012 tarihinde ABD'nin Los Angeles kentinde öldü.