Игорь Всеволодович Можейко родился 18 октября 1934 года в Москве. После окончания школы 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. В 1959, вернувшись из Бирмы, поступил в аспирантуру Института востоковедения. Тогда же начал писать для журнала «Вокруг света» научно-популярные очерки, в связи с чем много ездил по стране.
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.
Печататься начал с 1960 г. Лауреат Государственной премии СССР (1982 — за кинодраматургию).
Издано несколько десятков книг, общее количество опубликованных произведений — сотни. Помимо написания своих произведений, занимался переводом на русский фантастических произведений американских писателей.
Кир Булычёв выступал и как редактор в фантастических журналах «Полдень. XXI век» и «Если». Журнал «Если» был даже спасён Булычёвым в середине 90-х, когда оказался под угрозой финансового краха.
По произведениям Кира Булычёва сняты художественные и мультипликационные фильмы, изданы комиксы, выпущены диафильмы. Его произведения переведены на многие языки мира и народов бывшего СССР.
Лауреат премии фантастики «Аэлита-97».
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».
