Русский писатель, поэт, литературный критик и журналист. Известен как биограф Бориса Пастернака, Булата Окуджавы и Максима Горького.
Родился в еврейской семье, его отцом был выдающийся ученый-медик Лев Зильбертруд.
Быков окончил факультет журналистики элитного Московского государственного университета. Дмитрий Быков преподавал литературу и историю советской литературы в средних школах Москвы. Он был профессором кафедры мировой литературы и культуры Московского государственного института международных отношений (МГИМО), который часто считается самым элитным вузом СССР. Как журналист и критик Быков пишет для журнала "Огонек" с 1993 года. Также он периодически вел передачу на радиостанции "Эхо Москвы", которая просуществовала до 2008 года. Ранее он был одним из ведущих влиятельной телепередачи "Времечко".
Будучи одним из самых плодовитых современных российских писателей, он получил дополнительное признание за биографию Бориса Пастернака, опубликованную в 2005 году. Биография принесла Быкову премии "Национальный бестселлер" и "Большая книга" 2006 года. Позже он написал влиятельные биографии Максима Горького и Булата Окуджавы.
В 2008 году вышел документальный фильм "Девственность", в котором Быков выступил в качестве соавтора.
В 2009 году Быков стал помощником главного редактора еженедельного журнала "Профиль". Также он является главным редактором ежемесячного литературно-ориентированного журнала "Что читать".
Вместе с актером Михаилом Ефремовым он создал проект "Гражданин поэт" (каламбур на стихотворение Николая Некрасова "Поэт и гражданин"). Ефремов читает стихи, написанные Быковым, которые, как правило, являются сатирическими комментариями к современному российскому обществу, политике и культуре. Каждое стихотворение пародирует стиль известного поэта прошлого, например, Пушкина, Некрасова, Киплинга и других. Изначально шоу выходило на телеканале "Дождь", но проект был закрыт из-за того, что стихи слишком критиковали российское правительство. В течение многих лет передача выходила в аудиоформате на радиостанции "Эхо Москвы".
В середине апреля 2019 года, находясь на борту внутреннего рейса, направлявшегося в Уфу, Быков потерял сознание и был госпитализирован по прибытии. Первоначально российские СМИ по-разному освещали историю о состоянии здоровья Быкова. Так, "Эхо Москвы" сообщило, что причиной состояния Быкова стало хроническое заболевание, а интернет-портал "Открытые медиа" уточнил, что это диабет, и что Быков страдает от гипергликемического криза. Кроме того, источник сообщил РИА Новости, что у Быкова были серьезные нарушения кровообращения в головном мозге.
Однако уже на следующей неделе, 25 апреля, Быков отрицал наличие у него диабета. После того как врачи уфимской больницы сказали ему, что не могут найти причину его болезни, он пришел к выводу, что это отравление. В начале сентября 2020 года Арик Толер, директор по исследованиям и обучению Bellingcat, предположил, что был использован нервно-паралитический яд. По сообщениям, возможное отравление Быкова агентами российского правительства, наряду с другими подобными случаями, расследовал Кристо Грозев из Bellingcat. Bellingcat описывает "поразительное сходство" между отравлением Быкова и отравлением Алексея Навального.
В 2022 году Быков, критиковавший российское вторжение на Украину, был объявлен российским правительством "иностранным агентом". После этого многие книготорговцы стали отказываться от продажи его книг в России. После объявления "иностранным агентом" Быков был оштрафован за то, что не заявил о своем статусе, и в отношении него возбуждено уголовное дело.
С 2022 года Быков был приглашенным критиком в Институт европейских исследований Корнельского университета.