1885. március 29-én született Szabadkán. Apja, Kosztolányi Árpád a helyi gimnázium matematika-fizika szakos tanára, majd igazgatója volt. Elemi iskoláit és gimnáziumi tanulmányait Szabadkán végezte. 1901-ben jelenik meg első verse a Budapesti Naplóban. Egy önképzőköri ülésen összeveszik egyik tanárával, kicsapják, ezért rövid ideig magántanulóként folytatja a szegedi gimnáziumban. 1903-ban érettségizik, majd a budapesti egyetem bölcsészkarának magyar-német szakos hallgatója.

A híres Négyesy László-szemináriumon barátságot köt többek közt Babits Mihállyal és Juhász Gyulával. Szakvizsgáját nem teszi le, ám kétszáz korona fizetést és állást kap a Budapesti Naplónál. 1908-ban a Hét, az Élet és főként az induló Nyugat munkatársa lesz. 1913-ban feleségül veszi Harmos Ilonát.  Ekkor ismerkedik meg Thomas Mann-nal is. 1915-ben megszületik Ádám fia.
1916-ban tagja lesz a budapesti Világ nevű szabadkőműves páholynak. 1917-ben a Pesti Napló belső munkatársa. Az Esztendő szerkesztője lesz Hatvany Lajos, Karinthy Frigyes, Tóth Árpád mellett. A Tanácsköztársaság oktatásügyi népbiztossága megbízza másokkal együtt Marx Károly A tőke című munkájának lefordításával.
A Tanácsköztársaság bukása után szélsőjobboldali lapokba ír, de hamarosan szakít velük. 1919. szeptember 29-én unokatestvére, Csáth Géza öngyilkos- ságot követ el. Kosztolányi a Pesti Hírlap munkatársaként dolgozik haláláig. 1930-ban a Kisfaludy Társaság tagjai közé választja, a székfoglaló ülésen Életre-halálra és Európa című versét mondja el. 1931-ben Münchenben meglátogatja Thomas Mannt; Frankfurtban rádióelőadást tart.

1933-ban ínyén vörös foltot fedez fel, a rák első tüneteként. Megoperálják, a fasori szanatóriumban lábadozik, Berlinbe, majd Stockholmba utazik, ahol több alkalommal kezelik rádiumbesugárzással. 1935-ben a visegrádi újságíró-üdülőben megismerkedik Radákovich Máriával, hozzá írja a Szeptemberi áhítatot. 1936. november 3-án hal meg.

Így írtok ti – Karinthy Frigyes Így írtok ti című kötetéből a Kosztolányi Dezső Öcsém című fejezet bevezetője

Amatőr-kiadás, az életből merített papíron, művészi címlappal, „Inter Arma” jeligés külön borítékkal. Háromszáz példány számozva a zerző aláírásával, fényképével és ujjlenyomatával, külön fejezet címerrel. A hátsó oldalon szerző eddig megjelent művei. Ára 5 korona, vászonkötésben 6 korona, bőrkötésben 7 korona, selyemkötésben 8 korona, ugyanaz hímzett selyemből, csipkével 10 korona, igen tartós kivitelben, felül diszkréten dekoltálva, szerző mellszobrával 20 korona, katonák őrmestertől lefelé ugyanennyiért kapják.