1952년 미국 일리노이주 워키건에서 태어나 캘리포니아에서 성장했다. 1971년 캘리포니아대학에 입학했다. 졸업 후 1975년 보스턴대학에서 영문학 석사를, 1982년 캘리포니아대학에서 SF의 거장 필립 K. 딕 연구로 영문학 박사 학위를 받았다.
1984년 첫 장편이자 '캘리포니아 삼부작'의 첫 번째 작품인 <와일드 쇼어 The Wild Shore>를 출간하면서 본격적인 작품 활동을 시작했다. '화성 삼부작'―<붉은 화성 Red Mars>(1992), <녹색 화성 Green Mars>(1993), <푸른 화성 Blue Mars>(1996)―으로 휴고상과 네뷸러상을 비롯한 각종 SF 문학상을 석권, 오늘날의 SF 문학을 이야기하는 데 빼놓을 수 없는 작가의 반열에 올랐다.
컴퓨터를 기반으로 한 미래 세계를 그려내는 사이버펑크 계열의 작가들과는 달리, 주로 생태 문제와 사회학적 주제에 천착하는 그의 독특한 작품 세계에 주목한 비평가들은 그의 작품을 '문학적 SF'로 분류하지만, 그는 자신의 작품에 이 같은 수식어를 붙임으로써 SF가 폄하되는 것에 반대하며 SF야말로 어떤 문학 형식보다 힘 있는 장르라고 말한다.
2002년 작 <쌀과 소금의 시대>로 2003년, 전세계 독자들의 투표로 결정되는 로커스상을 수상했으며, 휴고상 후보에 올랐다. 대표작인 '캘리포니아 삼부작', '화성 삼부작'을 비롯해 <남극대륙 Antarctica>, <블랙 에어 Black Air> 등 20여 편의 장편과 중.단편소설을 발표했다. 2007년 현재 환경화학자인 아내와 두 자녀와 함께 캘리포니아 데이비스에서 살고 있다.