Jómódú polgárcsalád sarjaként, Budapesten látta meg a napvilágot 1912. április 5-én. Édesapja patikus, akinek felmenői Ösztreicher néven voltak szeszgyárosok. Örkény a piaristáknál érettségizett, majd a Műegyetem vegyészmérnöki karára járt, de diplomáját már gyógyszerészként kapta meg 1934-ben.

Első írásai a barátaival alapított Keresztmetszet hasábjain jelentek meg, első jelentős novelláját a Szép Szóban közölték. Tengertánc című antifasiszta írására felfigyelt a hatóság is, ezért az 1938–39-es időszakot Londonban, majd Párizsban töltötte. 1940-ben ismét beiratkozott a Műegyetemre, ahol 1941-ben kapott vegyészmérnöki diplomát, s ekkor jelent meg első novelláskötete is.

1942-ben munkaszolgálatosként a doni frontra, majd szovjet hadifogságba került, csak 1946-ban térhetett haza. Ezt követően belépett a Magyar Kommunista Pártba és a Szabad Nép munkatársa lett. A háborúban és a hadifogság alatt szerzett keserű tapasztalatait az Emlékezők (Amíg ide jutottunk) és a Lágerek népe című írásaiban, valamint Voronyezs című drámájában örökítette meg.

1949-től az Ifjúsági Színház, 1951-től a Magyar Néphadsereg Színháza (a Vígszínház elődje) dramaturgja lett, közben folyamatosan publikált. A kritika elismeréssel fogadta őszinte meggyőződésből fakadó, de sematista Házastársak című regényét, Lila tinta című elbeszélését viszont Révai József, az akkori kultúrpolitika teljhatalmú irányítója „fülledt és rohadt szexualitással” vádolta meg. 1954-től a Szépirodalmi Kiadó lektoraként dolgozott, közben megjelent Hóviharban című novelláskötete.

A Magyar Írók Szövetségének tagjaként tevékenyen részt vett az 1956-os forradalomban, s hiába gyakorolt 1957-ben önkritikát, 1963-ig publikálási tilalom alatt állt. Hogy eltartsa családját, az Egyesült Gyógyszergyár mérnökeként dolgozott. 1965-ben aztán megjelent a Macskajáték, 1966-ban a Tóték kisregényváltozata, s az irodalmi élet szenzációja lett a Jeruzsálem hercegnője is. 1968-ban adták ki legnépszerűbb kötetét, az Egyperces novellákat, amelyek jeligéje volt: „nincsenek buta emberek, csak rossz Egypercesek!”. A Macskajáték és a Tóték színdarabként és filmen is nagy sikert aratott, a világ számos pontján öregbítve írója hírnevét: 1969-ben a Tótékból Isten hozta, őrnagy úr! címmel Fábry Zoltán rendezett filmet, a Macskajátékot 1972-ben Makk Károly álmodta filmvászonra.

Örkény még megérte, hogy tíz éven keresztül betiltott drámája, a Pisti a vérzivatarban 1979 elején színre kerüljön a Vígszínházban, 1979. június 24-én hunyt el, még halálos ágyán is dolgozott. 1955-ben és 1967-ben József Attila-díjat kapott, 1973-ban Kossuth-díjjal tüntették ki. Emlékét drámaírói ösztöndíj, színház és közterület őrzi, s immár honlapja is van az Országos Széchényi Könyvtár jóvoltából.