Юрий Маркович Нагибин родился 3 апреля 1920 года в Москве. Настоящий отец будущего прозаика — Кирилл Александрович Нагибин — погиб в 1920 году. Он был дворянином, и его расстреляли как участника белогвардейского восстания в Курской губернии (по словам самого писателя, был расстрелян на реке Красивая Меча в 1920 году «за сочувствие мужикам»). Кирилл Александрович оставил беременную жену, Ксению Алексеевну, своему другу, адвокату Марку Яковлевичу Левенталю, который усыновил мальчика. Лишь в зрелые годы Юрию Марковичу рассказали, кто его настоящий отец. Мать писателя дала ему отчество Маркович, чтобы никто не узнал о его дворянском происхождении. Это позволило ему с отличием окончить школу и беспрепятственно поступить на сценарный факультет ВГИКа.
В 1928 году мать Нагибина вышла замуж за писателя Якова Рыкачёва, который поощрял первые литературные опыты Юрия. В 1937 году Якова Семёновича тоже посадили.
В 1938 Юрий окончил школу с отличием и поступил в Первый московский медицинский институт, но вскоре перевёлся на сценарный факультет ВГИКа, который не окончил из-за войны.
В 1940 году опубликовал первый рассказ. Его дебют поддержали Юрий Олеша и Валентин Катаев. В 1940 году принят в Союз писателей.
В начале войны институт эвакуировали в Алма-Ату, а Нагибин был призван в армию и осенью 1941 года отправлен на Волховский фронт в отдел политуправления. С января 1942 года — инструктор 7-го отдела Политуправления Волховского фронта, с июля 1942 года — старший инструктор 7-го отделения политотдела 60-й армии Воронежского фронта. В его фронтовые обязанности входили разбор вражеских документов, выпуск пропагандистских листовок, ведение радиопередач. После тяжёлой контузии в бою работал до конца войны специальным корреспондентом газеты «Труд». В 1943 году вышел первый сборник рассказов.
Работал в малой форме (рассказы, изредка повести), писал киносценарии, по которым снято более 40 фильмов.
В начале 1963 года перенёс первый инфаркт после проблем со сценарием фильма «Председатель».
Член редколлегии журналов «Знамя» (1955—1965), «Наш современник» (1966—1981). Член правления СП РСФСР с 1975 года, правления СП СССР с 1981 года. Заслуженный работник культуры ПНР.
В 1966 году поставил свою подпись под письмом в защиту А. Синявского и Ю. Даниэля.
В 1993 году подписал «Письмо сорока двух».
В США читал лекции в 25 университетах. Последние годы Нагибин с женой жили в Италии.
