Родился 29 сентября (11 октября) 1894 в Можайске в семье ветеринарного врача из обрусевших поволжских немцев. Мать – русская, дочь саратовского купца. Детство и юность Пильняка прошли в окружении земской интеллигенции в провинциальных городах России – Саратове, Богородске, Нижнем Новгороде, Коломне. Впечатления детских лет, проведенных в русской глубинке, таившей в себе невидимые до поры буйные страсти, «вывихи» и «вихри» сознания «низовой» людской массы, отразились в будущем во многих произведениях Пильняка. В 1920 Окончил Московский коммерческий институт (ныне Российская Экономическая Академия им. Г.В. Плеханова) по экономическому отделению. Пробовать писать начал в 9 лет. В марте 1909 было опубликовано его первое сочинение. Профессиональная карьера началась в 1915, когда в журналах и альманахах «Русская мысль», «Жатва», «Сполохи», «Млечный путь» напечатали ряд его рассказов — уже под псевдонимом Б. Пильняк (от украинского «Пильнянка» — место лесных разработок; в деревне под таким названием, где летом жил юный писатель и откуда посылал рассказы в редакции, жители назывались «пильняками»). Считается, что дорогу в литературу прежде всего открыл ему рассказ "Земское дело", вышедший тогда же в «Ежемесячном журнале» В.С.Миролюбова. В 1918 выходит первая книга Пильняка — «С последним пароходом». Впоследствии он считал ее откровенно слабой, за исключением двух рассказов – "Над оврагом" и "Смерть", которые неизменно включал почти во все прижизненные издания избранных сочинений. Сборник "Быльё" (1920) писатель считал «первой в РСФСР книгой рассказов о советской революции». В 1920 г. Пильняком был написан роман «Голый год», принесший ему известность и поставивший в первые ряды создателей советской модернистской прозы (стилистически под влиянием Ремизова и Белого). В 1926 Пильняк пишет «Повесть непогашенной луны». Несмотря на то, что Пильняк в авторском предисловии к повести отрицает какую бы то ни было связь фабулы со смертью М.В. Фрунзе, и современники, и потомки увидели прообразы описываемых в повести событий: смерть Наркомвоенмора и роль в ней Сталина. В 1929 г. вышло собрание сочинений Пильняка в 6 томах, в 1929–1930 гг. был издан восьмитомник. Появились книги «Мать сыра-земля» (1925), «Заволочье», «Корни японского солнца», «Очередные повести», «Расплеснутое время», «Рассказы с Востока» (все — 1927), «Китайская повесть» (1928). К этому времени Пильняк стал Председателем правления Всероссийского союза писателей.

В 1929 исключён из РАПП и отстранён от руководства Всероссийским Союзом писателей, формально — за публикацию за границей повести «Красное дерево». Однако повесть была легально передана берлинскому русскому издательству по каналам ВОКС, а впоследствии включена в роман «Волга впадает в Каспийское море», опубликованный в СССР в 1930. Пильняку пришлось принести публичное покаяние и принять правила игры. И все же Пильняк продолжал работать. За оставшиеся семь лет он написал еще шесть томов художественной и публицистической прозы. Среди них – навеянная путешествиями по США книга "О'кэй", "Рождение человека", "Избранные рассказы", наконец – "Созревание плодов", сочинение, повествующее о благих следствиях взращивания новой жизни в Средней Азии. В 1937 Пильняк пишет свой последний роман, опубликованный лишь в 1990 – "Соляной амбар". Это произведение было задумано как последние слово писателя, его творческое завещание. На страницах романах автор возвращается к годам детства и юности, проведенным в провинции, к созреванию революции, к истокам происшедших на его глазах эпохальных сдвигов русской жизни. Роман утверждает простую и высокую нравственную максиму: каждый должен самоотверженно биться за свои убеждения и жить в соответствии с собственным миропониманием. Постепенно атмосфера вокруг Пильняка становилась все более душной. Его перестают печатать. 28 октября 1937 арестовывают. 21 апреля 1938 он осуждён Военной коллегией Верховного Суда СССР по сфабрикованному обвинению в государственном преступлении и приговорён к смертной казни. Приговор приведён в исполнение в тот же день в Москве. Реабилитирован в 1956.