Родился 22 декабря 1937 года в г. Егорьевске Московской области. Окончив школу, поступил в Московский авиационный институт. В студенческие годы начинает заниматься литературным творчеством, печатается с 1960. Институт окончил в 1961.
Получил широкую известность как автор детских книжек: «Крокодил Гена и его друзья» (1966), «Вниз по волшебной реке» (1972) и др. Огромную популярность приобретают его пьесы, написанные совместно с Р. Качановым, – «Чебурашка и его друзья» (1970); «Наследство Бахрама» (1973); «Отпуск крокодила Гены» (1974) и др. Образы придуманных им Чебурашки, крокодила Гены и др. героев любят дети нескольких поколений. В 1976 вышел сборник стихов «Все в порядке». В 1980–90 гг. публикует серию замечательных детских книжек: «Каникулы в Простоквашино», «Дядя Федор, пес и кот», «Колобок идет по следу», «Разноцветная семейка», «Красная Рука, Черная Простыня, Зеленые Пальцы (страшные повести для бесстрашных детей)», «Лекции профессора Чайникова (занимательный учебник по радиотехнике)» выходит в 1994.
По многим книжкам Успенского сняты мультфильмы, пользующиеся большой популярностью у детей и взрослых.
