A magyar történelemben fontos szerepet játszó Esterházy család fraknói grófi alágának leszármazottja. Nagyapja, Esterházy Móric 1917-ben rövid ideig miniszterelnök volt, édesapja, Esterházy Mátyás fordítóként dolgozott. Az író születése után nem sokkal a családot a Heves megyei Hortra telepítették ki. Az 1956-os forradalom után nagyapja elhagyta Magyarországot, ám az író szülei az itthon maradás mellett döntöttek. Az úgynevezett osztályharc ostoba és bántó megkülönböztetéseit főként az általános iskolában szenvedte el, majd a Budapesti Piarista Gimnáziumba kerülve egészen másfajta szemlélettel találkozott. Egy ironikus megjegyzése szerint: „az egyetlen dolog, amit hiányoltam a gimnáziumban, hogy nem voltak lányok."
Az 1968-as érettségit követően az ELTE matematika szakos hallgatója lett, 1974-ben Optimum Binary Search Trees címmel írta meg szakdolgozatát. A diploma megszerzése után a Kohó- és Gépipari Minisztérium Számítástechnikai Intézetében dolgozott számítástechnikai rendszerszervezőként, 1978-tól az írást tekintette főfoglalkozásának. Két első kötetében, a Fancsikó és Pinta (1976), valamint a Pápai vizeken ne kalózkodj (1977) című elbeszélésfüzérekben az újszerű, szokatlan nyelv mellett felhasználta a magyar irodalom anekdotikus hagyományait is.
Első nagy sikerét az 1979-ben megjelent Termelési-regény (kisssregény) című művével aratta. A szocreál termelési regény paródiája az önmegértést-önértelmezést boncolgató elbeszélésmód egyik alapszövegévé vált újabb prózairodalmunkban. Ebben az időben nagy feltűnést keltett nem mindennapi gesztusával: Ottlik Géza 70. születésnapjára az Iskola a határon című regényt kézírással egyetlen rajzlapra másolta le.
A nyolcvanas évek elejétől évente jelentek meg kisregényei – Függő, Ki szavatol a lady biztonságáért?, Fuharosok, Kis Magyar Pornográfia, Daisy, A szív segédigéi –, amelyek folyóiratokban megjelent szövegekkel kiegészítve, Bevezetés a szépirodalomba címmel egy könyvvé rendeződtek. 1987-ben nagy sikert aratott Csokonai Lili álnéven írt Tizenhét hattyúk című regénye, amelynek főhőse, Weöres Sándor Psychéjének modern utóda ékes 17. századi nyelven adta elő napjainkban játszódó szerelmi történetét. Későbbi „nő-tárgyú" könyvei (Hrabal könyve, Egy nő) arról tanúskodnak, hogy írójuk hihetetlen beleérzéssel térképezi fel és tárja olvasói elé a nőiség lényegét, finom árnyalatait.
1988-ban jelent meg irodalmi tanulmányainak első kötete A kitömött hattyú címmel, később publicisztikáiból több kötetet is összeállított. 1993-ban Szebeni András fotóművésszel közös könyve volt A vajszínű árnyalat. Nagy siker volt Harmonia caelestis című fikciós családi krónikája, majd a Javított kiadás, amelyben saját ironikus-indulatos megjegyzéseivel adta közre apja ügynöki jelentéseinek egyes részleteit. Futballkönyvei (Utazás a tizenhatos mélyére, Semmi művészet) is nagy népszerűségnek örvendenek, utóbbit 2009-ben az év legjobb futballkönyvének választotta a Német Futballkultúra Akadémia.
2010-ben jelent meg Esti című kötete, amelyben Kosztolányi Dezső Esti Kornél-novelláit írta tovább „esterházyul". 2013-ban publikálta Egyszerű történet vessző száz oldal című regényét, amely a 17. századba kalauzolja olvasóját. A művet 2014-ben Egyszerű történet vessző száz oldal – a Márk-változat címmel folytatta, az 1950-es évek Magyarországán játszódó családregényt tragikusabb, komolyabb hangvétel jellemzi, mint az előzményt. 2015-ben jelent meg Szüts Miklós festőművésszel közös kötete, A bűnös, valamint Az évek iszkolása című, Marianna D. Birnbaummal készült beszélgetős könyve. 2015 nyarán az ő szövegére készült el Eötvös Péter Halleluja című oratóriuma.
2015 októberében az Élet és Irodalomban a göteborgi könyvvásárra írt levelében nyilvánosságra hozta, hogy hasnyálmirigyrákja van. Betegségéről írt Hasnyálmirigynaplója a 2016-os könyvhétre jelent meg, amelyet az író nyitott meg június 9-én. Nem sokkal később, július 14-én Budapesten elhunyt. Gannán temették el, az Esterházy-mauzóleumban, katolikus szertartás szerint Várszegi Asztrik pannonhalmi apát búcsúztatta.
Drámaíróként is jelentőset alkotott, színpadon is játszották Rubens és a nemeuklideszi asszonyok, Harminchárom változat Haydn-koponyára és Én vagyok a Te című darabjait. 2015-ben Mercedes Benz című történelmi revüjével nyílt meg Budapesten a Tesla Teátrum. Műveiből több film is készült (Idő van, Tiszta Amerika, Anna filmje, Érzékek iskolája).
Tagja volt a Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémiának és a Berlini Művészeti Akadémiának, több rangos elismerésben is részesült. 1996-ban „a magyar prózát leleményesen és sokoldalúan megújító munkásságáért” Kossuth-díjat kapott, 1999-ben az Európai Irodalom Osztrák Állami Díjat vehette át. 2001-ben Márai Sándor-díjas lett, ebben az évben a Harmonia caelestisért megkapta a 2000. év legjobb szépirodalmi alkotásának járó Magyar Irodalmi Díjat. 2002-ben Herder-díjjal tüntették ki, emellett a Közép-európai Irodalmi és Kulturális Társaság (CET) irodalmi díját is neki ítélték. 2004-ben megkapta a Német Könyvkereskedelem Békedíját, az egyik legrangosabb német irodalmi kitüntetést. 2006-ban Prima Primissima díjjal, 2009-ben az osztrák kulturális minisztérium Manes Sperber-díjával tüntették ki, és Budapest díszpolgárává választották. 2010-ben megkapta a román kulturális érdemrend legmagasabb, parancsnoki fokozatát, valamint a Nemzetközi Masi-díjat, 2011-ben Esti című kötetéért az AEGON Művészeti Díjat, 2013-ban pedig a Premio Mondello nemzetközi irodalmi díjat.
Műveiről egy interjúban így nyilatkozott: „mindig van egy egyszerű történet, amit egyszerűen el akarok mesélni, és akkor aztán ez nekem nem sikerül. Ezek az én könyveim".
Nyitókép: Vahl Ottó
