Родился в Москве 20 декабря 1967 года, в год пятидесятилетия Великого октября и в день создания Всероссийской Чрезвычайной комиссии. 19 декабря родился Брежнев, а 21 — Сталин. Так что характер и интересы у него соответствующие. Больше всего он интересуется альтернативной историей вообще и советской в частности.

Быков окончил школу с золотой медалью в 1984 году и факультет журналистики МГУ с красным дипломом в 1991 году. С 1987 по 1989 год служил в армии. С 1985 года работает в «Собеседнике», с 1993 печатается в «Огоньке» (обозреватель — с 1997 года). Он выпустил пять романов и шесть стихотворных сборников, а также три книжки статей и сказок. Жена — Ирина Лукьянова, прозаик и переводчик. У Быкова двое детей и много домашних животных. Иногда по вечерам Быков ведет программу «Времечко» на ТВЦ.

В 2006 году за книгу «Борис Пастернак» Дмитрий Быков получил премию «Национальный бестселлер».

Роман «Эвакуатор» в 2006 году получил премию «Студенческий Букер».