Игорь Всеволодович Можейко родился 18 октября 1934 года в Москве, в семье Всеволода Николаевича Можейко и Марии Михайловны Булычёвой.
Отец, Всеволод Николаевич Можейко, выходец из белорусско-литовских шляхтичей Можейко герба Трубы, в пятнадцать лет формально ушёл из дома, скрыв своё дворянское происхождение и устроившись учеником на завод. В 1922 году в возрасте 17 лет он прибыл в Петроград, работал там слесарем, а по окончании рабфака поступил на юридический факультет университета, параллельно работая в профсоюзе. Инспектируя однажды карандашную фабрику Хаммера, он познакомился там с работницей Марией Михайловной Булычёвой, с которой вступил в брак в 1925 году.
Мать была дочерью офицера, полковника Михаила Булычёва, преподавателя фехтования Первого Кадетского корпуса, и до революции обучалась в Смольном институте благородных девиц. После революции она освоила рабочую специальность, а затем окончила автодорожный институт. В 1930-е годы служила комендантом Шлиссельбургской крепости, а во время войны работала начальником авиадесантной школы в г. Чистополь.
В 1930-е годы Всеволод Николаевич оставил семью. Отчим, Яков Исаакович Бокинник, учёный-химик, погиб на фронте в 1945 году.
После окончания школы Игорь по комсомольской разнарядке поступил в Московский государственный институт иностранных языков имени Мориса Тореза, который окончил в 1957 году. Два года работал в Бирме переводчиком и корреспондентом АПН, в 1959 году вернулся в Москву и поступил в аспирантуру Института востоковедения АН СССР. Писал историко-географические очерки для журналов «Вокруг света» и «Азия и Африка сегодня». В 1962 году окончил аспирантуру, с 1963 года работал в Институте востоковедения, специализируясь на истории Бирмы. В 1965 году защитил кандидатскую диссертацию по теме «Паганское государство (XI—XIII века)», в 1981 году — докторскую диссертацию по теме «Буддийская сангха и государство в Бирме». В научном сообществе известен трудами по истории Юго-Восточной Азии.
Первый рассказ, «Маунг Джо будет жить», опубликован в 1961 году. Фантастику начал писать в 1965 году, фантастические произведения издавал исключительно под псевдонимом. Первое фантастическое произведение — рассказ «Долг гостеприимства», был опубликован как «перевод рассказа бирманского писателя Маун Сейн Джи». Этим именем Булычёв впоследствии пользовался ещё несколько раз, но большинство фантастических произведений публиковались под псевдонимом «Кирилл Булычёв» — псевдоним был скомпонован из имени жены и девичьей фамилии матери писателя. Впоследствии имя «Кирилл» на обложках книг стали писать сокращённо — «Кир.», а потом сократили и точку, так и получился известный сейчас «Кир Булычёв». Встречалось и сочетание Кирилл Всеволодович Булычёв. Своё настоящее имя писатель сохранял в тайне до 1982 года, поскольку полагал, что руководство Института Востоковедения не посчитает фантастику серьёзным занятием, и боялся, что после раскрытия псевдонима будет уволен.
Издано несколько десятков книг, общее количество опубликованных произведений — сотни. Помимо написания своих произведений, занимался переводом на русский фантастических произведений американских писателей.
Экранизировано более двадцати произведений, в частности, по повести «Сто лет тому вперёд» (1977) снят пятисерийный фильм «Гостья из будущего» — один из самых популярных в СССР детских фильмов середины 1980-х. В 1982 году стал лауреатом Государственной премии СССР за сценарии к художественному фильму «Через тернии к звёздам» и полнометражному мультфильму «Тайна третьей планеты». При вручении Государственной премии и был раскрыт псевдоним, впрочем, ожидаемое увольнение не состоялось.
Кир Булычёв был членом Творческих Советов журналов фантастики «Полдень. XXI век» и «Если». Журнал «Если» был даже спасён Булычёвым в середине 90-х, когда оказался под угрозой финансового краха.
Лауреат премии в области фантастики «Аэлита» (1997). Кавалер «Ордена рыцарей фантастики» (2002).
Жена — Кира Алексеевна Сошинская — писательница-фантастка, художница, иллюстратор его книг, переводчица, архитектор по образованию, дочь — Алиса Лютомская (Можейко) (род. 1960) — архитектор, в её честь названа Алиса Селезнёва, внук Тимофей — студент МАРХИ, вся семья занимается дайвингом
Умер 5 сентября 2003 года в возрасте 68 лет после тяжёлой и продолжительной болезни. Похоронен в Москве на Миусском кладбище.
В 2004 году Кир Булычёв посмертно стал лауреатом шестой международной премии в области фантастической литературы имени Аркадия и Бориса Стругацких («АБС-премия») в номинации «Критика и публицистика», за серию очерков «Падчерица эпохи».
В своих произведениях Кир Булычёв охотно обращался к ранее придуманным и описанным персонажам, в результате чего получилось несколько циклов произведений, в каждом из которых описываются приключения одних и тех же героев.
Издательство «Эксмо» выпустило практически полное собрание сочинений Кира Булычёва в 18-и томах (2005—2007) в серии «Отцы-основатели: Русское пространство».
Некоторые произведения были впервые опубликованы посмертно. Несколько рассказов были обнаружены в архивах писателя и были изданы в 2008—2010: «Орёл», «Петух кричит с опозданием», «Гибель поэта», «Выстрел Купидона» в книге «Глубокоуважаемый микроб» (2008) в серии «Лучшие книги за XX лет» издательства «Текст», «Пленники долга» из цикла о докторе Павлыше в журнале «Если» (№ 5, май 2009), и «Шестьдесят лет спустя» в «Новой газете» (№ 106 от 24 сентября 2010).
Пожалуй, это — наиболее известный цикл произведений Кира Булычёва. Главная героиня этого цикла — школьница (в первых рассказах — ещё дошкольница) XXI века Алиса Селезнёва. Имя героине автор дал в честь своей дочери Алисы, родившейся в 1960 году. Первыми произведениями цикла стали рассказы, составившие сборник «Девочка, с которой ничего не случится». Приключения Алисы происходят в самых разных местах и временах: на Земле XXI века, в космосе, на океанском дне и даже в прошлом, куда она забирается на машине времени. Существует даже ещё один, «внутренний» цикл «Алиса и её друзья в лабиринтах истории», рассказывающий о приключениях детей XXI века в прошлых временах. В первых произведениях Алиса была единственным из основных персонажей ребёнком, а повествование велось от лица космобиолога профессора Селезнёва, отца Алисы (автор, судя по одной из повестей, назвал его своим настоящим именем — Игорь). Позже повествование стало вестись от третьего лица, а основными героями, вместе с Алисой, стали её ровесники — одноклассники и друзья. Часть книг цикла ориентирована на детей младшего возраста. Такие книги представляют собой, по сути, сказки, в них нередко действуют волшебники и сказочные существа, происходят чудеса. Да и в более «взрослых» книгах имеется заметный элемент сказочности.
Цикл книг об Алисе одновременно и самый популярный, и самый неоднозначный. Критики не раз отмечали, что ранние рассказы и повести об Алисе были гораздо сильнее, чем последующие. В поздних книгах появляется налёт «сериальности», встречаются повторения сюжетных ходов, нет лёгкости. Это и понятно: невозможно почти сорок лет на одинаково высоком уровне постоянно писать об одних и тех же героях. Сам Булычёв в интервью не раз говорил, что ему не хочется больше писать про Алису. Но персонаж оказался сильнее автора: Алиса Селезнёва стала таким же «вечным героем», как Шерлок Холмс Конан Дойля, и Кир Булычёв периодически снова возвращался к ней. Последняя повесть об Алисе — «Алиса и Алисия», была закончена автором в 2003 году, незадолго до смерти.
Цикл о вымышленном городе Великий Гусляр (прототипом которого послужил Великий Устюг Вологодской области). В Гусляр наведываются инопланетяне, там множество странных жителей, там происходят необычайные события. И там же живут обычные нормальные люди, которым, из-за особенностей окружения, время от времени приходится решать совершенно неожиданные проблемы и даже в самых странных обстоятельствах оставаться прежде всего людьми. Произведения цикла написаны очень легко и с юмором, их приятно и неутомительно читать, при том, что в них нередко затрагиваются вполне серьёзные вопросы и проблемы. Гуслярский цикл содержит около семидесяти произведений, в нём семь повестей (некоторые из них в разное время издавались под разными названиями), остальное — рассказы. Первый рассказ — «Связи личного характера» — появился из дорожного знака «Ремонтные работы», на котором, как показалось автору, у рабочего было три ноги. Рассказ был написан специально для болгарского журнала. Произведения цикла создавались в течение почти тридцати пяти лет, начиная с 1967 года. Цикл рождался стихийно, оттого в ранних рассказах появляются герои-однодневки или герои, которые уезжают из города навсегда, но в следующих рассказах вдруг снова появляются. На карте вымышленного города постепенно появлялись новые объекты, и в середине 90-х годов в журнале «Уральский следопыт» появилась карта города Великий Гусляр. Постепенно цикл рос, сейчас его повести и рассказы располагаются по пяти сборникам: «Чудеса в Гусляре», «Пришельцы в Гусляре», «Возвращение в Гусляр», «Гусляр-2000» и «Господа Гуслярцы». Некоторые рассказы цикла в официальные сборники не входят.
Традиционная для советской НФ космическая фантастика, повести и рассказы с различными сюжетами, повествующие о полётах землян в космос, на другие планеты и об их приключениях там. Цикл объединяет один общий герой — доктор Владислав Павлыш, космический врач. Прототипом послужил врач Владислав Павлыш с судна «Сегежа» (это же название Булычёв дал одному из космических кораблей, на которых летал в книгах доктор Павлыш), с которым писатель совершил плаванье по Северному Ледовитому океану. Этот цикл не является, строго говоря, сериалом, он создавался не «под героя». Просто в написанных в разное время и на разные темы «космических» произведениях встречается один и тот же человек, причём в одних произведениях он выступает как главный герой, в других — как рассказчик, в-третьих — просто как один из многих персонажей. Опубликовано девять произведений, в том числе и знаменитая повесть «Посёлок», некоторые из них выходили частями и под разными названиями. Повесть «Тринадцать лет пути» — первое произведение из цикла о докторе Павлыше.
Андрей Брюс, агент Космофлота, является персонажем двух произведений — «Агент КФ» и «Подземелье ведьм». В ходе своих путешествий по делам межпланетного космического агентства, герой сталкивается с необходимостью проявить настоящее, неподдельное мужество и решимость. В первом романе Андрей Брюс сталкивается с заговором на планете Пэ-У, в реалиях которой узнаётся знакомая автору Мьянма. Второй роман — «Подземелье ведьм» (экранизирован в 1989 году, роль Брюса исполнил Сергей Жигунов), посвящён последствиям удивительного эксперимента по ускорению эволюции животного и растительного мира, и социального развития людей, который провели на одной дальней планете неведомые представители высокоразвитой цивилизации. Произведения, посвящённые Андрею Брюсу, написаны в жёсткой, достоверной манере, особое внимание в них уделено моральным и социальным вопросам.
Серия книг о приключениях агента ИнтерГалактической полиции Коры Орват. Время действия приблизительно соответствует времени действия книг про Алису Селезнёву. Кора — девушка, найденная в космосе, воспитывалась в школе-интернате для необычных найдёнышей, затем была привлечена к работе в ИнтерГполе начальником этой организации, комиссаром Милодаром. Книги этой серии — фантастические детективы, по ходу сюжета Кора занимается раскрытием преступлений и распутыванием различных загадок. По словам самого писателя, Кора Орват — это своего рода «повзрослевший вариант Алисы Селезнёвой». Вместе с тем Кора заметно отличается от Алисы характером, в частности, мещанскими суждениями. В поздних произведениях Кора и Алиса иногда пересекаются. Цикл также пересекается с циклом о Великом Гусляре.
Небольшая серия рассказов о некоей научной лаборатории, занимающейся исследованием необычайных явлений и делающих фантастические открытия. Герои этого цикла также встречаются в цикле «Театр теней».
Серия из трёх книг: «Старый год», «Вид на битву с высоты», «Операция „Гадюка“», в которых описываются приключения героев в некоем параллельном, «теневом» мире, существующем бок о бок с нашим, обычным. Этот мир очень похож на наш, но практически безлюден. При определённых обстоятельствах люди отсюда могут попадать туда и жить там. Кто-то просто живёт, а кто-то тут же находит способ превратить параллельный мир в источник обогащения и удовлетворения жажды власти. Герои, общие с циклом «Институт экспертизы», пытаются исследовать этот мир. Главный герой Георгий Алексеевич (Гарик) Гагарин — археолог, по происхождению инопланетянин-подкидыш — найденный 12 апреля в лесу.
Изначально серия из четырех романов: «Наследник», «Штурм Дюльбера», «Возвращение из Трапезунда», «Покушение». В цикл также входят романы «Заповедник для академиков», «Младенец Фрей» и несколько детективных романов и повестей, написанных отдельно. В цикле, выдержанном в жанре альтернативной истории, рассмотрены возможные альтернативные сценарии развития истории России. Герои цикла — Андрей Берестов и Лидочка Иваницкая — получают возможность путешествовать во времени по параллельным мирам и быть свидетелями таких событий альтернативной истории, как освобождение царской семьи Колчаком после революции 1917 года («Штурм Дюльбера»), разработка ядерного оружия в СССР в 1939 году («Заповедник для академиков») и даже возрождение Ленина в младенце в 1990-х годах. («Младенец Фрей»). К циклу примыкает несколько детективных, нефантастических романов: «Усни, красавица», «Таких не убивают» «Дом в Лондоне».
События произведений этого цикла происходят в городе Верёвкине, который в отличие от Гусляра вовсе не весёлый.
Действие романов дилогии: «На днях землетрясение в Лигоне» и «Голые люди» происходит в вымышленной стране Лигон в юго-восточной Азии. Прототипом послужила Бирма, в которой автор провёл несколько лет. Название Лигон также носит столица одного из государств планеты Муна в повести «Последняя война».
Кир Булычёв написал несколько пьес, некоторые из которых специально для режиссёра Андрея Россинского ? театр «Лаборатория». Некоторые пьесы он писал специально: «Крокодил на дворе», «Ночь в награду», некоторые получались из переработанных повестей: «Товарищ Д.» и «Осечка-67», а пьеса «Именины госпожи Ворчалкиной» ? переработка одноимённой пьесы императрицы Екатерины Великой.
К таковым можно отнести целый ряд значительных произведений.
Кир Булычёв написал большое количество фантастических рассказов, представляющие собой самостоятельные произведения. Первым из них был рассказ «Когда вымерли динозавры», впервые опубликованный во втором номере журнала «Искатель» за 1967 год. Некоторые из них изначально были опубликованы в разного рода научно-популярных журналах, таких как «Химия и жизнь» или