Nhà văn Nguyễn Công Hoan sinh trong một gia đình quan lại xuất thân Nho học thất thế. Trong gia đình, từ nhỏ ông đã được nghe và thuộc rất nhiều câu thơ, câu đối và những giai thoại có tính chất trào lộng, châm biếm, đả kích tầng lớp quan lại. Chính điều đó đã ảnh hưởng rất lớn đến phong cách văn chương của ông sau này. Ông có ba người em trai đều tham gia hoạt động cách mạng và giữ cương vị quan trọng là Nguyễn Công Miều tức (Lê Văn Lương) - Ủy viên Bộ Chính trị; Nguyễn Công Bồng - nguyên Phó Tổng Giám đốc Nha Công an và Nguyễn Công Mỹ - nguyên Tổng Giám đốc đầu tiên của Nha bình dân học vụ.

Năm 1926, ông tốt nghiệp cao đẳng sư phạm, làm nghề dạy học ở nhiều nơi (như Hải Dương, Lào Cai, Nam Định,...) cho đến khi Cách mạng tháng Tám nổ ra. Nguyễn Công Hoan viết văn từ sớm, tác phẩm đầu tay Kiếp hồng nhan (viết năm 1920, được Tản Đà thư điếm xuất bản năm 1923) là một đóng góp cho nền văn xuôi Việt Nam bằng chữ Quốc ngữ.

Sau Cách mạng tháng Tám, ông giữ chức Giám đốc kiểm duyệt báo chí Bắc Bộ, kiêm Giám đốc Sở Tuyên truyền Bắc Bộ. Sau đó ông gia nhập Vệ quốc quân, làm biên tập viên báo Vệ quốc quân, giám đốc trường Văn hóa quân nhân, chủ nhiệm và biên tập tờ Quân nhân học báo. Ông là đảng viên Đảng Lao động Việt Nam từ năm 1948. Năm 1951 ông làm việc ở Trại tu thư của ngành giáo dục, biên soạn sách giáo khoa và sách Sử Việt Nam hiện đại từ Pháp thuộc đến năm 1950 dùng cho lớp 7 hệ 9 năm. Ông cũng viết bài cho báo Giáo dục nhân dân, cơ quan ngôn luận đầu tiên của Bộ Quốc gia giáo dục lúc bấy giờ. Từ sau năm 1954, ông trở lại nghề văn với cương vị Chủ tịch Hội nhà văn Việt Nam (khóa đầu tiên 1957-1958), ủy viên Ban Thường vụ trong Ban Chấp hành Hội nhà văn Việt Nam các khóa sau đó. Ông cũng là ủy viên Ban chấp hành Hội liên hiệp Văn học nghệ thuật Việt Nam, chủ nhiệm tuần báo Văn (tiền thân của báo Văn nghệ).

Nguyễn Công Hoan mất ngày 6 tháng 6 năm 1977 tại Hà Nội. Với những đóng góp to lớn đó, tên ông đã được đặt cho một phố ở Hà Nội. Ông được trao tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về Văn học nghệ thuật năm 1996.