Виктор Олегович Пелевин родился 22 ноября 1962 года в Москве в семье Олега Анатольевича Пелевина (род. в Днепропетровске), преподавателя военной кафедры МГТУ им. Баумана, в прошлом — кадрового офицера ПВО и Зинаиды Семёновны Пелевиной (дев. фамилия — Ефремова, род. в Санкт-Петербурге) — работала зав. отделом в одном из центральных гастрономов.
Семья Пелевиных вчетвером (вместе с бабушкой) жила в коммунальной квартире, в большой комнате с высокими потолками, в доме на Тверском бульваре. В середине 70-х годов переехала в отдельную 3-комнатную квартиру в районе Северное Чертаново.
В 1979 году Виктор Пелевин окончил среднюю английскую спецшколу № 31 (сейчас гимназия им. Капцовых № 1520). Эта школа находилась в центре Москвы, на улице Станиславского (теперь Леонтьевский переулок), считалась престижной. После школы поступил в Московский энергетический институт (МЭИ) на факультет электрификации и автоматизации промышленности и транспорта, который окончил в 1985 году. В апреле того же года Пелевин был принят на должность инженера кафедры электрического транспорта МЭИ. Упоминалось также, что он служил в армии, в Военно-воздушных силах, однако годы его службы не назывались.
В 1987 году (по другим данным — в апреле 1985 года) Пелевин поступил в очную аспирантуру МЭИ, в которой проучился до 1989 года (диссертацию, посвященную проекту электропривода городского троллейбуса с асинхронным двигателем, не защищал).
В 1989 году Пелевин поступил в Литературный институт им. Горького, на заочное отделение (семинар прозы Михаила Лобанова). Однако и здесь он проучился недолго: в 1991 году его отчислили с формулировкой «за отрыв от института» (сам Пелевин говорил, что его отчислили с формулировкой «как утратившего связь» с вузом). По признанию самого писателя, учёба в Литературном институте ничего ему не дала.
Во время учёбы в Литинституте Пелевин познакомился с молодым прозаиком Альбертом Егазаровым и поэтом (позднее — литературным критиком) Виктором Куллэ. Егазаров и Куллэ основали своё издательство (сначала оно называлось «День», затем «Ворон» и «Миф»), для которого Пелевин как редактор подготовил трёхтомник американского писателя и мистика Карлоса Кастанеды.
С 1989 по 1990 год Пелевин работал штатным корреспондентом журнала «Face to Face». Кроме того, в 1989 году он стал работать в журнале «Наука и религия», где готовил публикации по восточному мистицизму. В том же году в «Науке и религии» был опубликован рассказ Пелевина «Колдун Игнат и люди» (в Сети можно найти также информацию, что первый рассказ писателя был опубликован в журнале «Химия и жизнь» и назывался «Дед Игнат и люди»).
В 1992 году Пелевин выпустил первый сборник рассказов «Синий фонарь». Сначала книга не была замечена критиками, однако спустя год Пелевин получил за неё Малую букеровскую премию, а в 1994 году — премии «Интерпресскон» и «Золотая улитка».
В марте 1992 года в журнале «Знамя» был опубликован роман Пелевина «Омон Ра», который привлёк внимание литературных критиков и номинировался на Букеровскую премию. В апреле 1993 года в том же журнале был опубликован следующий роман Пелевина — «Жизнь насекомых».
В 1993 году Пелевин опубликовал в «Независимой газете» эссе «Джон Фаулз и трагедия русского либерализма». Это эссе, бывшее ответом писателя на неодобрительную реакцию некоторых критиков на его творчество, впоследствии стало упоминаться в СМИ как «программное». В том же году Пелевин был принят в Союз журналистов России.
В 1996 году в «Знамени» был опубликован роман Пелевина «Чапаев и Пустота». Критики говорили о нём как о первом в России «дзен-буддистском» романе, сам же писатель называл это своё произведение «первым романом, действие которого происходит в абсолютной пустоте». Роман получил премию «Странник-97», а в 2001 году вошёл в шорт-лист самой большой в мире литературной премии International Impac Dublin Literary Awards.
В 1999 году вышел роман Пелевина «Generation П». Во всём мире было продано более 3,5 миллионов экземпляров романа, книга получила ряд премий, в частности, немецкую литературную премию имени Рихарда Шёнфельда, и приобрела статус культовой.
В 2003 году, после пятилетнего перерыва в публикациях, вышел роман Пелевина «Диалектика переходного периода. Из ниоткуда в никуда» («DПП. NN»), за который писатель получил премию Аполлона Григорьева в 2003 году и премию «Национальный бестселлер» в 2004 году. Кроме того, «DПП (NN)» вошёл в шорт-лист премии Андрея Белого за 2003 год.
В 2006 году издательство «Эксмо» выпустило роман Пелевина «Empire V», который вошёл в шорт-лист премии «Большая книга». Текст «Empire V» появился в Интернете ещё до публикации романа. Представители «Эксмо» утверждали, что это произошло в результате кражи, однако некоторые предполагали, что это был маркетинговый ход издательства.
В октябре 2009 года вышел роман Пелевина «t». Автор книги стал лауреатом пятого сезона Национальной литературной премии «Большая книга» (2009—2010, третий приз) и стал победителем читательского голосования.
В декабре 2011 года Пелевин выпустил в издательстве «Эксмо» роман «S.N.U.F.F.». В феврале следующего года это произведение получило премию «Электронная книга» в номинации «Проза года».
Пелевин неоднократно подчёркивал: несмотря на то, что его герои принимают наркотики, сам он наркоманом не является, хотя в молодости и экспериментировал с расширяющими сознание веществами.
Пелевин не женат. По данным на начало 2000-х годов, он жил в Москве, в районе Чертаново.
