Il padre, Mario, un agronomo d'origine sanremese, si era trasferito per lavoro a Cuba - con la moglie, Evelina Mameli, una sassarese laureata in scienze naturali e prima insegnante di botanica in un'Università italiana - e lì era nato Italo. Nel 1925 i Calvino tornano in Italia e si stabiliscono nella Villa Meridiana di San Remo. La Villa ospita la direzione della Stazione Sperimentale di Floricoltura, dove Calvino vive "fino a vent'anni in un giardino pieno di piante rare ed esotiche". Ciò non basta, complice anche la guerra, per fargli portare a termine, come vorrebbero i genitori, gli studi d'agraria.
Dopo l'8 settembre 1943, il giovane entra nella Resistenza e combatte con i partigiani delle Brigate Garibaldi. Giunta la Liberazione, Calvino si iscrive al Partito comunista italiano, collabora a giornali e riviste e, nel 1947, si laurea in Lettere a Torino con una tesi su Joseph Conrad. Nello stesso anno pubblica, grazie a Cesare Pavese che ne apprezza subito le doti, Il sentiero dei nidi di ragno, ispirato alla sua esperienza partigiana in Liguria.
Nel 1948 entra nella redazione torinese dell'Unità, dove si occuperà, sino al settembre del 1949, della terza pagina. Nel 1949 pubblica il volume di racconti Ultimo viene il corvo e passa quindi, con funzioni di dirigente, alla casa editrice Einaudi. Nel 1957, in seguito ai fatti d'Ungheria, Italo Calvino si dimette dal Partito comunista (l'Unità, in occasione del ventennale della prematura scomparsa dello scrittore, ha pubblicato il testo della sua lettera di dimissioni e un suo reportage sulle lotte degli operai torinesi), ma non rinuncia all'impegno democratico.
La produzione letteraria di Calvino è vastissima. Sono degli anni '50: Il visconte dimezzato, L'entrata in guerra, Le Fiabe italiane, Il barone rampante, Il cavaliere inesistente. Tra il '59 e il '60 lo scrittore va negli Stati Uniti e ne ricaverà Lezioni americane, che uscirà postumo per Garzanti nel 1988. Nel 1963 Calvino pubblica La giornata di uno scrutatore. L'anno successivo sposa Ester Judith Singer, traduttrice argentina d'origine russa, e con lei si stabilisce a Parigi, dove nel 1965 nasce la figlia Abigail. Nello stesso anno escono Le cosmicomiche, a cui segue (1967) Ti con zero. Del 1972 è Le città invisibili, del '73 Il castello dei destini incrociati. Nel 1979 il romanzo Se una notte d'inverno un viaggiatore diventa subito un "best seller".
Nel 1980 si trasferisce a Roma e pubblica un'importante raccolta di saggi: Una pietra sopra. Del 1983 sono i racconti di Palomar a cui segue, per la Garzanti, dove è passato in seguito alla crisi dell'Einaudi, Collezione di sabbia. Un'emorragia cerebrale stronca lo scrittore all'ospedale di Siena, ma usciranno ancora, postumi, oltre alle Lezioni americane, Il nome, Il naso, Sotto il sole giaguaro e Un re in ascolto. Italo Calvino ha vinto molti premi letterari, anche se nel 1968 rifiutò di ritirare "il Viareggio". Dopo la sua morte, un Premio letterario è stato intitolato proprio a suo nome e molti istituti, scuole e associazioni si chiamano "Italo Calvino". Persino in Messico gli è stata dedicata una cattedra universitaria.