Nació en Santiago de Chile en 1953, pero pasó su infancia en ciudades como Los Ángeles, Valparaíso, Quilpué, Viña del Mar y Cauquenes. A los 13 años, se trasladó con su familia a México. Vivió su adolescencia concentrado en la lectura, encerrado durante horas en una biblioteca pública de Ciudad de México.En 1973 decidió volver a Chile con el propósito de apoyar el proceso de reformas socialistas de Salvador Allende. Tras un largo viaje en autobus, autostop y barco (atravesando prácticamente toda América Latina) llega a Chile pocos días después del golpe de estado protagonizado por Augusto Pinochet, por lo que decidió unirse a la resistencia contra el nuevo orden dictatorial. Al poco tiempo fue detenido cerca de Concepción y liberado luego de ocho días gracias a la ayuda de un antiguo compañero de estudios en Cauquenes que se encontraba entre los policías que debían custodiarlo.Meses después regresa a México, donde junto al poeta Mario Santiago Papasquiaro (quien serviría de modelo para Ulises Lima en Los detectives salvajes) fundó el movimiento poético infrarrealista, que, surgido a partir de reuniones y tertulias en el Café La Habana de la calle Bucarelli, se opuso radicalmente a los poderes dominantes en la poesía mexicana y al establishment literario mexicano.En 1998 ganó Premio Herralde de novela gracias su obra Los detectives salvajes, por la que también obtuvo el Premio Rómulo Gallegos en 1999. En 2004, un año después de su muerte, obtuvo el premio Salambó a la mejor novela escrita en castellano, por 2666. El jurado del premio destacó el nivel y diversidad de los cinco finalistas, todos ellos «libros nobles, respetables y muy notables». Y se refirió a la novela ganadora, como «el resumen de una obra de mucho peso, donde se decanta lo mejor de la narrativa de Roberto Bolaño». Una novela que «contiene mucha literatura, que supone un gran riesgo y lleva al extremo el lenguaje literario» de su autor.