Иван Бунин е роден на 10 октомври 1870 г. във Воронеж в дворянско семейство. От 1881 до 1886 г. учи в гимназията в Елец, но в крайна сметка не успява да я завърши и продължава да се самообучава у дома под ръководството на по-големия си брат. Започва да пише стихове още в юношеска възраст, като първото си произведение отпечатва през 1887 г. в сп. „Родина“. През 1889 г. постъпва на служба като помощник-редактор във в. „Орловского вестника“, а по-късно работи още като държавен чиновник, помощник-редактор на местен вестник, библиотекар и статистик. Поддържа контакти с Чехов, Горки и Толстой.

През 1891 г. издава и първата си стихосбирка „Стихотворения“, последвана от „Под открито небе“ (1898) и „Листопад“ (1901). През 1893 г. публикува първия си разказ „Селски езкиз“ и впоследствие постепенно се пренасочва към писането на проза – сборника с разкази „Антоновски ябълки“ (1900), повестите „Село“ (1910) и „Суходол“ (1911) и др. Междувременно добива популярност и като преводач, като превежда произведения на Джордж Байрон, Алфред Тенисън и Алфред дьо Мюсе. За превода си на „Песен за Хайауата“ на Хенри Лонгфелоу получава Пушкинска награда (1903 г).. През 1905 г. се премества в Москва, а през 1909 г. става почетен академик на Руската академия на науките.

След революцията от 1917 г. напуска Русия и се установява в Грас, Франция. Като емигрант чете лекции, печата публицистични статии и продължава да пише. През 1933 г. става първият руски писател, получил Нобелова награда за литература. Зад граница публикува дневниците „Проклетите дни“ (1925) и автобиографичния роман „Животът на Арсениев“ (1930).

Умира от инфаркт в Париж на 8 ноември 1953 г., като е погребан в гробището Сент Женевиев де Буа.