Το 1914, ο πατέρας του μετέφερε τα εργοστάσιά του στον Πειραιά και η οικογένεια εγκαταστάθηκε στην Αθήνα. Ο Οδυσσέας Ελύτης εγγράφηκε το 1917 στο ιδιωτικό σχολείο Δ.Ν. Μακρή, όπου φοίτησε για επτά χρόνια, έχοντας μεταξύ άλλων δασκάλους του τον Ι.Μ. Παναγιωτόπουλο και τον Ι.Θ.Κακριδή. Τα πρώτα καλοκαίρια της ζωής του πέρασαν στην Κρήτη, στη Λέσβο και στις Σπέτσες. Το Νοέμβριο του 1920, μετά την πτώση του Βενιζέλου, η οικογένειά του αντιμετώπισε διώξεις, με αποκορύφωμα τη σύλληψη του πατέρα του, εξαιτίας της προσήλωσής του στις Βενιζελικές ιδέες. Ο ίδιος ο Βενιζέλος είχε στενές σχέσεις με την οικογένεια και είχε φιλοξενηθεί συχνά στην οικία της στο κτήμα του Ακλειδιού. Το 1923 ταξίδεψε οικογενειακώς στην Ευρώπη, επισκεπτόμενος την Ιταλία, την Ελβετία, τη Γερμανία και τη Γιουγκοσλαβία. Στη Λωζάνη ο ποιητής είχε την ευκαιρία να γνωρίσει από κοντά τον Ελευθέριο Βενιζέλο.
Με ενθουσιασμό , συνέχισε παράλληλα τις περιπλανήσεις του στην Ελλάδα, τις οποίες περιγράφει ο ίδιος : «? Πιονέροι αληθινοί, μέρες και μέρες προχωρούσαμε νηστικοί και αξύριστοι, πιασμένοι από το αμάξωμα μιας ετοιμοθάνατης Σεβρολέτ, ανεβοκατεβαίνοντας αμμόλοφους, διασχίζοντας λιμνοθάλασσες, μέσα σε σύννεφα σκόνης ή κάτω από ανελέητες νεροποντές, καβαλικεύαμε ολοένα όλα τα εμπόδια και τρώγαμε τα χιλιόμετρα με μιαν αχορταγιά που μονάχα τα είκοσί μας χρόνια και η αγάπη μας για τη μικρή γη που ανακαλύπταμε, μπορούσαν να δικαιολογήσουν».
Το 1935 στάθηκε μια ιδιαίτερη χρονιά στην πνευματική πορεία του. Τον Ιανουάριο κυκλοφόρησε το περιοδικό «ΝΕΑ ΓΡΑΜΜΑΤΑ». Το Φεβρουάριο γνώρισε τον Ανδρέα Εμπειρίκο με τον οποίο συνδέθηκε με στενή φιλία για περισσότερο από 25 χρόνια. Το Μάρτιο της ίδιας χρονιάς , εκτός από το Μυθιστόρημα του Σεφέρη , κυκλοφόρησε η ποιητική συλλογή Υψικάμινος του Εμπειρίκου με ποίηση ορθόδοξα υπερρεαλιστική. Ο Ελύτης, δέκα χρόνια νεότερος , είδε να ανοίγεται μπροστά του διάπλατη μια πόρτα σε μια νέα ποιητική πραγματικότητα, όπου μπορούσε μα τα δικά του εφόδια να θεμελιώσει το ποιητικό του οικοδόμημα.
Το Πάσχα οι δύο φίλοι επισκέφτηκαν τη Λέσβο, όπου με τη συμπαράσταση των Μυτιληνιών ζωγράφων Ορέστη Κανέλλη και Τάκη Ελευθεριάδη ήρθαν σε επαφή με την τέχνη του λαϊκού ζωγράφου Θεόφιλου, που είχε πεθάνει ένα χρόνο πριν.
Το 1939 εγκατέλειψε οριστικά τις νομικές σπουδές και μετά από αρκετές δημοσιεύσεις ποιημάτων του σε περιοδικά, τυπώθηκε η πρώτη του ποιητική συλλογή με τίτλο: «Προσανατολισμοί». Τον επόμενο χρόνο, μεταφράστηκαν για πρώτη φορά ποιήματά του σε ξένη γλώσσα, όταν ο Samuel Baud Bovy δημοσίευσε ένα άρθρο για την ελληνική ποίηση στο ελβετικό περιοδικό Formes et Couleurs.
Με την έναρξη του πολέμου ο Ελύτης κατατάχθηκε ως ανθυπολοχαγός στη Διοίκηση του Στρατηγείου Α΄Σώματος Στρατού. Στις 13 Δεκεμβρίου 1940 μετατέθηκε στη ζώνη πυρός και στις 26 Φεβρουαρίου του επόμενου έτους μεταφέρθηκε με σοβαρό κρούσμα κοιλιακού τύφου στο Νοσοκομείο Ιωαννίνων.
Το 1943 εκδόθηκε η συλλογή του «Ο ήλιος ο Πρώτος μαζί με τις Παραλλαγές πάνω σε μια αχτίδα», ενώ το 1945 εκδόθηκε το έργο του «Άσμα Ηρωικό και Πένθιμο για το χαμένο ανθυπολοχαγό της Αλβανίας». Το 1948 ταξίδεψε στην Ελβετία, για να εγκατασταθεί στη συνέχεια στο Παρίσι, όπου παρακολούθησε μαθήματα φιλοσοφίας στη Σορβόνη. Το καλοκαίρι του 1950 ταξίδεψε στην Ισπανία ενώ κατά τη διάρκεια της παραμονής του στο Λονδίνο , από τα τέλη του 1950 μέχρι το Μάίο 1951 συνεργάστηκε με το BBC.
Το 1958, μετά από μια δεκαπενταετή περίπου περίοδο ποιητικής σιωπής, δημοσιεύτηκαν αποσπάσματα από το «Άξιον Εστί», στην Επιθεώρηση Τέχνης. Το έργο εκδόθηκε το Μάρτιο του 1960 από τις εκδόσεις Ίκαρος, αν και φέρεται τυπωμένο το Δεκέμβριο του 1959. Λίγους μήνες αργότερα απέσπασε για το Άξιον Εστί το Α΄ Κρατικό Βραβείο Ποίησης. Την ίδια περίοδο εκδόθηκαν και οι «Έξι και Μία τύψεις για τον Ουρανό». Το 1961 με κυβερνητική πρόσκληση επισκέφθηκε τις Ηνωμένες Πολιτείες από τα τέλη Μαρτίου έως τις αρχές Ιουνίου. Τον επόμενο χρόνο μετά από ένα ταξίδι στη Ρώμη επισκέπτεται τη Σοβιετική Ένωση, προσκεκλημένος μαζί με τον Ανδρέα Εμπειρίκο και τον Γιώργο Θεοτοκά. Το δρομολόγιο που ακολούθησαν περιλάμβανε την Οδησσό, τη Μόσχα, όπου έδωσε μία συνέντευξη, και το Λένινγκραντ.
Το 1964 ξεκίνησε η ηχογράφηση του μελοποιημένου Άξιον Εστί από το Μίκη Θεοδωράκη ενώ η συνεργασία του Ελύτη με τον συνθέτη είχε ξεκινήσει ήδη από το 1961. Το ορατόριο του Θεοδωράκη εντάχθηκε στο Φεστιβάλ Αθηνών και επρόκειτο αρχικά να παρουσιαστεί στο Ηρώδειο, ωστόσο το υπουργείο Προεδρίας αρνήθηκε να το παραχωρήσει με αποτέλεσμα ο Ελύτης και ο Θεοδωράκης να αποσύρουν το έργο, το οποίο παρουσιάστηκε τελικά στις 19 Οκτωβρίου στο κινηματοθέατρο Rex.
Στις 3 Μαΐου του 1969 εγκατέλειψε την Ελλάδα και εγκαταστάθηκε στο Παρίσι, όπου ξεκίνησε τη συγγραφή της συλλογής «Φωτόδεντρο». Λίγους μήνες αργότερα επισκέφθηκε για ένα διάστημα την Κύπρο, ενώ το 1971 επέστρεψε στην Ελλάδα και τον επόμενο χρόνο αρνήθηκε να παραλάβει το «Μεγάλο βραβείο Λογοτεχνίας», που είχε θεσπίσει η δικτατορία. Μετά την πτώση της δικτατορίας διορίστηκε πρόεδρος του Διοικητικού συμβουλίου της ΕΙΡΤ και μέλος για δεύτερη φορά του διοικητικού συμβουλίου του εθνικού θεάτρου ( 1974-1977). Παρά την πρόταση της Νέας Δημοκρατίας να συμπεριληφθεί στους καταλόγους των βουλευτών επικρατείας, ο Ελύτης αρνήθηκε, παραμένοντας πιστός στην αρχή του να μην αναμιγνύεται ενεργά στην πολιτική πρακτική. Το 1977 αρνήθηκε επίσης την αναγόρευσή του ως ακαδημαϊκό. Κατά τα χρόνια που ακολούθησαν συνέχισε το πολύπλευρο πνευματικό του έργο. Το 1978 αναγορεύτηκε επίτιμος διδάκτορας της Φιλοσοφικής σχολής του Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης ενώ το 1979 τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Λογοτεχνίας.
Πέθανε στο σπίτι του την Δευτέρα 18 Μαρτίου 1996, από ανακοπή καρδιάς στην Αθήνα. Μέχρι το τέλος δεν έπαψε να γράφει και να προσφέρει στον χώρο των γραμμάτων έργο υψηλού πνευματικού επιπέδου.
