Родился в Москве. В 1957 году окончил переводческий факультет Московского педагогического института иностранных языков имени Мориса Тореза, работал переводчиком в Бирме. В 1959 году поступил в аспирантуру Института востоковедения АН СССР. В 1962-63 годах работал корреспондентом АПН в Бирме, был вице-пресс-атташе, вторым секретарем посольства. В 1966 году защитил кандидатскую диссертацию, а в 1982 году докторскую (по теме "Буддизм в Бирме").
В литературе дебютировал в 1960 году, первые опубликованные фантастические рассказы вышли в 1965 году. Из произведений Кира Булычева наиболее известны цикл повестей о "девочке из будущего" Алисе Селезневой, а также рассказы и повести из цикла "Великий Гусляр" и цикл романов "Галактическая полиция".
С 1976 года работает в кино, написал сценарии к ряду фильмов ("Через тернии к звездам", "Слезы капали", "Гостья из будущего", "Лиловый шар", "Подземмелье ведьм"). Огромной популярностью пользуется мультипликационный фильм "Тайна третьей планеты", снятый режиссером Романом Качановым.
"Фантастика - серьезный вид литературы" Интервью, данное Киром Булычевым после получения им премии "Аэлита" в 1997 году в Екатеринбурге.
