Isztambulban született jómódú és népes családban. Apja az IBM törökországi vállalatának vezetője és műkedvelő író volt, de utóbbi tevékenységében nem túl sikeres. Pamuk huszonkét éves koráig a festésnek szentelte magát, képzőművészi pályáról álmodott. A középiskola elvégzése után az isztambuli egyetem építészeti karára iratkozott be, de három év múlva váltott, inkább újságírást tanult. 1976-ban szerzett diplomát, de újságíróként soha nem dolgozott.
Még egyetemistaként határozta el, hogy író lesz, s ettől kezdve csak az írással foglalkozott.
Már első regénye, a Sötétség és fény komoly sikert aratott, egy sajtóverseny megosztott fődíját kapta, majd Cevdet bey és fiai című regényével 1983-ban elnyerte az Orhan Kemal-díjat. Következő regénye, A csendes ház is rangos elismeréseket kapott, 1991-ben a könyv francia fordítása a legjobb külföldi könyv díját érdemelte ki. Külföldi elismertségét és népszerűségét növelte 1985-ös történelmi regénye, A fehér kastély, amely után Pamukot a The New York Times kritikusai új csillagként emlegették.
A kritikusok dicséretei és a rangos díjak ellenére hazájában csak az 1990-es évek elején vált népszerűvé. Első igazi sikere a Fekete könyv című műve volt, amelyből a Titkos száz című film forgatókönyvét is írta, majd komoly sikert aratott fordulatokban gazdag, finom humorú misztikus regényével, Az új élettel, amely eleven és valósághű képet fest a Keletről, a mai Törökország életéről, belső viszonyairól. Ugyancsak jelentős könyve a 16. században játszódó A nevem Piros, illetve a Hó, amelyben az iszlamista és az elnyugatiasodott Törökország közti feszültséget mutatja be. E művét 2004-ben a The New York Times az év tíz legjobb regénye közé választotta. 2005-ben jelent meg sajátos hangulatú memoárja, az Isztambul, s még ugyanebben az évben megkapta a német könyvszakma Békedíját.
2006-ban – első török íróként – irodalmi Nobel-díjjal jutalmazták,
az indoklás szerint azért, mert szülővárosának melankolikus lelkét keresve új jelképeket alkotott az egymással ütköző és egymással összefonódó kultúrákra. 2007-ben ismét memoárral jelentkezett, az Apám bőröndje című könyvében műkedvelő édesapja emléke előtt tiszteleg. 2008-as, Az ártatlanság múzeuma című regényében azt vizsgálja, hogy a jómódú isztambuli családok mihez kezdenek a hetvenes években az egyre erősebben beszivárgó nyugati értékekkel és tárgyakkal. A regényhez kötődő érdekesség, hogy az író 2012-ben teljes egészében a könyvének szentelt múzeumot nyitott Isztambulban, amelyben hemzsegnek a műben előforduló tárgyak, a használt lottószelvényektől kezdve tucatnyi kerámiakutyán át egy tricikliig. Személyes hangulatú, egyben innovatív gyűjteményét 2014-ben az Év európai múzeuma díjjal tüntették ki.
2016-ban jelent meg magyarul a Furcsaság a fejemben című nagyregénye, amely a családi élet és a városi lét közötti összeütközésekről, a nők otthoni kiszolgáltatottságáról is képet ad. 2017-ben Pamuk a Budapesti Nemzetközi Könyvfesztivál író-díszvendége volt, és ebből az alkalomból átvette a Budapest Nagydíjat is. 2018-ban Balkon címmel jelent meg kötete, amelyben Isztambul panorámáját tárja az olvasók elé, ezúttal azonban nem hagyományos regényben vagy novellákban írja le a török metropolisz mindennapjait, hanem az otthonának teraszáról készített fotókban mutatja azt be.
Orhan Pamuk nem pusztán írói teljesítményével hívta fel magára a közvélemény figyelmét, szinte minden politikai megnyilvánulásával viták kereszttüzébe kerül. A kilencvenes években többen is kritizálták esszéi miatt, amelyekben a kurdok helyzetét ábrázolta, és kifogásolta a török kormány politikáját a kurd kisebbséggel szemben. A szólásszabadság harcos képviselőjeként több ízben is élesen bírálta az ankarai kormányt a véleményszabadság korlátozása miatt.
Ő volt például az első muszlim író, aki kiállt a fatvával, halálos kiközösítéssel sújtott Salman Rushdie mellett.
Számos életveszélyes fenyegetés, sajtóbeli hecckampány után 2005-ben büntetőeljárás indult ellene azzal a váddal, hogy megsértette Törökországot, amikor egy svájci lapnak nyilatkozva azt mondta: hazájában egymillió örményt és 30 ezer kurdot öltek meg, de rajta kívül senki sem mer beszélni erről. Az írónak ezt követően minden nyilvános szereplését le kellett mondania, a vádakat végül 2006 januárjában ejtették.
Könyveit, amelyeket több mint negyven nyelvre fordítottak le, a külföldi kritikusok gyakran hasonlítják Umberto Eco, Italo Calvino és García Márquez műveihez,
a The Guardian című brit lap pedig a 21. század 21 legjobb írója közé választotta. Írásaiban többnyire az az identitászavar jelenik meg, amely az Európa és az iszlám világ között félúton megrekedt Törökország helyzetéből fakad, témái között gyakran szerepel a modern világ és a tradíció szembenállásából származó feszültség.
A számos rangos irodalmi díjjal elismert írót 2012-ben a legjelentősebb dán irodalmi kitüntetéssel, a Sonning-díjjal és a francia Becsületrend tiszti fokozatával tüntették ki.
Nyitókép: NurPhoto/NurPhoto via AFP/Oscar Gonzalez