Nguyễn Đình Thi sinh ngày 20 tháng 12 năm 1924 ở Luang Prabang (Lào), quê ở làng Vũ Thạch (nay là phố Bà Triệu), Hà Nội. Cha là viên chức Sở bưu điện Đông Dương từng sang làm việc ở Lào, rất giỏi tiếng Pháp. Nguyễn Đình Thi được cha dạy tiếng Pháp từ nhỏ nên rất thông thạo ngoại ngữ này. Ngày nhỏ, Nguyễn Đình Thi hát rất hay, nổi tiếng ở trường học. Thầy giáo người Pháp đến tận nhà xin cho đi học thanh nhạc ở Pháp nhưng gia đình không đồng ý mà cho ông đi học luật. Học đến năm thứ nhất Trường Luật thì bị đuổi học vì tham gia phong trào sinh viên.
Những năm 1940 ông tham gia Tổ Văn hóa Cứu quốc. Năm 1945 ông tham dự Hội nghị Quốc dân Tân Trào, sau đó được bầu làm Đại biểu Quốc hội Việt Nam khóa 1. Sau Cách mạng tháng Tám, Nguyễn Đình Thi làm Tổng thư ký Hội Văn hóa cứu quốc. Từ năm 1958 đến năm 1989 làm Tổng thư ký Hội nhà văn Việt Nam. Từ năm 1995, ông là Chủ tịch Ủy ban toàn quốc Liên hiệp các Hội Văn học nghệ thuật.
Ông thuộc thế hệ các nghệ sĩ trưởng thành trong kháng chiến chống Pháp. Ông viết sách khảo luận triết học, viết văn, làm thơ, soạn nhạc, soạn kịch, viết lý luận phê bình. Ông được nhà nước phong tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về văn học nghệ thuật đợt I năm 1996.
Ông mất ngày 18 tháng 4 năm 2003 tại Hà Nội.
Tác phẩm:
Truyện:
Xung kích (1951)
Bên bờ sông Lô (tập truyện ngắn, 1957)
Vào lửa (1966)
Mặt trận trên cao (1967)
Vỡ bờ (tập I năm 1962, tập II năm 1970)
Tiểu luận:
Mấy vấn đề văn học (1956)
Công việc của người viết tiểu thuyết (1964)
Thơ:
Người chiến sỹ (1958)
Bài thơ Hắc Hải (1958)
Dòng sông trong xanh (1974)
Tia nắng (1985)
Đất nước (1948- 1955).
Kịch:
Con nai đen
Hoa và Ngần
Giấc mơ
Rừng trúc
Nguyễn Trãi ở Đông Quan
Tiếng sóng
Nhạc:
Người Hà Nội (1947)
Diệt phát xít