Dernier des sept enfants d'un garde-barrière, dans la région rurale et très chrétienne du Småland, il reçoit une éducation pieuse. Il rompt avec le protestantisme durant son adolescence, devenant durablement socialiste, tout en gardant un intérêt marqué pour les traditions et récits bibliques. Se destinant assez tôt à la carrière d’écrivain, avec des ambitions modernistes, il étudie l’histoire de l’art et la littérature à l’université d'Uppsala. En 1913, il passe un an à Paris, où il s’enthousiasme pour le cubisme et l’expressionnisme. Il fait connaître Pablo Picasso en Suède.
Pendant la Première Guerre mondiale, il se fixe à Copenhague; il y écrit Angst et ses premières pièces de théâtre. Il y fait également la connaissance de Karen Sørensen, qu’il épouse en 1918. Dramaturge et poète, il est aussi journaliste politique et critique d’art.
En 1925, il épouse Elaine Luella Hallberg, veuve du peintre Gösta Sandels, dont il a un fils, Bengt Anders Lagerkvist. Revenu en 1930 en Suède, à Lidingö près de Stockholm, il entre à l’Académie suédoise en 1940.
En 1943 paraît Le Nain, une fable ironique sur le mal, grâce auquel il connaît une célébrité internationale, au-delà de la Scandinavie. En 1950 il publie Barabbas, roman salué par André Gide comme un chef-d’œuvre, adapté au cinéma en 1953 et en 1962, et décisif pour lui faire remporter le prix Nobel. Son épouse est décédée en 1967.
Romans
Gäst hos verkligheten, 1925
L'Exil de la terre, traduit par Vincent Fournier, Paris, Stock, coll.«(Le Cabinet cosmopolite» no4, 1977, 191 p. (ISBN2-234-00775-5); réédition dans un volume incluant Chronique d'un amour, Paris, Stock, coll.«Nouveau Cabinet cosmopolite», 1986, 164 p. (ISBN2-234-01910-9); réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1992, 164 p. (ISBN2-234-02454-4)
Det besegrade livet (Le triomphe sur la vie), 1927
Bödeln, 1933
Le Bourreau, traduit par Marguerite Gay et Gerd de Mautort, dans le volume Le Bourreau, suivi de Contes cruels et de Le Sourire éternel, Paris, Delamain et Boutelleau, coll.«scandinave», 1952, 235 p.; réédition seule du Bourreau, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite» no91, 1988, 119 p. (ISBN2-234-02123-5); réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1997, 119 p. (ISBN2-234-04748-X)
Dvärgen, 1944
Le Nain, traduit par Marguerite Gay, Paris, Delamain et Boutelleau, coll.«scandinave», 1946, 217 p.; réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1997, 268 p. (ISBN2-234-04801-X); réédition, Paris, Stock, coll.«La Cosmopolite», 2003, 270 p. (ISBN2-234-05580-6)
Barabbas, traduit par Marguerite Gay et Gerd de Mautort, Paris, Delamain et Boutelleau, coll.«scandinave», 1950, 205 p.; réédition, Paris, LGF, coll.«Le Livre de poche» no874, 1962, 187 p. (BNF33068885); réédition, Paris, LGF, coll.«Le Livre de poche. Biblio» no3072, 1986 (ISBN2-253-03893-8); réédition, Paris, Stock, coll.«La Cosmopolite», 2008, 161 p. (ISBN978-2-234-06174-3)
Sibyllan, 1956
La Sibylle, traduit par Marguerite Gay et Gerd de Mautort, Paris, Stock, 1957, 223 p.; réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1993, 222 p. (ISBN2-234-01608-8)
La Mort d'Ahasverus, traduit du suédois par Marguerite Gay et Gerd de Mautort, Paris, Stock, 1961, 143 p.; réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1987, 139 p. (ISBN2-234-01685-1)
Pilgrim på havet, 1962
Pèlerin sur la mer, traduit par Marguerite Gay et Gerd de Mautort, Paris, Stock, 1962, 155 p.; réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1985, 155 p. (ISBN2-234-01794-7)
Det heliga landet, 1964
La Terre sainte, traduit par Raymond Albeck, Paris, Stock, 1965, 111 p.; réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1985, 106 p. (ISBN2-234-01795-5)
Mariamne, 1967
Mariamne, traduit par Jeanne Gauffin, Paris, Balland, coll.«L'Instant romanesque» no31, 1981, 106 p. (ISBN2-7158-0327-3)
Den svåra resan, 1985 (roman posthume)
Chronique d'un amour, traduit par Jacqueline Le Bras, dans L'Exil de la terre; suivi de Chronique d'un amour, Paris, Stock, coll.«Nouveau Cabinet cosmopolite», 1986, 164 p. (ISBN2-234-01910-9); réédition, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1992, 164 p. (ISBN2-234-02454-4)
Nouvelles et recueils de nouvelles
Människor (Les hommes), 1912 (nouvelle)
Två sagor om livet (Deux contes sur la vie), 1913 (nouvelles)
Järn och människor (L'acier et les hommes), 1915 (nouvelles)
Det eviga leendet, 1920
Le Sourire éternel, traduit par Marguerite Gay et Gerd de Mautort, dans le volume Le Bourreau, suivi de Contes cruels et de Le Sourire éternel, Paris, Delamain et Boutelleau, coll.«scandinave», 1952, 235 p.; réédition de Le Sourire éternel, précédé par Contes cruels, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1997, 122 p. (ISBN2-234-02007-7)
Onda sagor, 1924
Contes cruels, traduit par Marguerite Gay et Gerd de Mautort, dans le volume Le Bourreau, suivi de Contes cruels et de Le Sourire éternel, Paris, Delamain et Boutelleau, coll.«scandinave», 1952, 235 p.; réédition de Contes cruels suivi de Le Sourire éternel, Paris, Stock, coll.«Bibliothèque cosmopolite», 1997, 122 p. (ISBN2-234-02007-7)
Kämpande ande (Esprit combatif), 1930 (nouvelles: contient Bröllopsfesten (La noce); Guds lille handelsresande; Själarnas maskerad (Âmes masquées); Uppbrottet)
Âmes masquées, traduit et présenté par Régis Boyer, Paris, Pierre Jean Oswald, coll.«La source de la liberté ou la solution intégrale» no8, 1974, 125 p.; nouvelle édition augmentée sous le titre Âmes masquées; La Noce, traduit du suédois et présenté par Régis Boyer, Paris, Flammarion, coll.«G.F.» no424, 1986, 183 p. (G.F.) (ISBN2-08-070424-9)
Den knutna näven (Le poing fermé), 1934 (nouvelles: contient Stridsland; Evighetsland; Undret i Delphi; Hellensk morgondröm)
I den tiden, 1935 (nouvelles)
En ce temps-là, traduit par Gérard Mantion, édition bilingue, dessins de Michèle Katz, Paris, Lettres modernes, coll.«Passsport» no9, 1965, 55 p. (BNF33068887)
Den befriade människan (L'homme libéré), 1939 (nouvelles)
Prosa, 1949 (nouvelles: contient Prosastycken ur Ångest; Den fordringsfulla gästen; Det eviga leendet; Morgonen; Onda sagor)
Poésie
Motiv, 1914
Ångest, 1916
Angoisse, traduit par Karl Poulsen, Saint-Pierre-la-Vieille, Atelier la Feugraie, coll.«L'allure du chemin. Domaine étranger», 1996, 49 p. (ISBN2-905408-32-4)
Den lyckliges väg (La voie heureuse), 1921
Hjärtats sånger (Chants du cœur), 1926
Vid lägereld, 1932
Genius (Le génie), 1937
Sång och strid (Chant et conflit), 1940
Dikter, 1941
Hemmet och stjärnan (Foyer et étoiles), 1942
Aftonland, 1953
Pays du soir, extraits traduits par Gunilla de Ribaucourt, édition bilingue, Paris, Arfuyen, coll.«Cahiers: textes suédois» no2, 1981, 30 p.; réédition, Pays du soir, Paris, Arfuyen, coll.«Neige» no11, 2005, 135 p. (ISBN2-84590-076-7)
Théâtre
Sista människan (Le dernier homme), 1917
Kaos (Chaos), 1919
Himlens hemlighet (Le secret du Ciel), 1919
Den osynlige (Les invisibles), 1923
Han som fick leva om sitt liv (L'homme qui vivait sa vie), 1928
Konungen (Le roi), 1932
Människan utan själ (L'homme sans âme), 1936
Seger i mörker (Victoire dans le noir), 1939
Midsommardröm i fattighuset (Songe d'une nuit dans l'usine), 1941 (pièce radiophonique)
De vises sten (La pierre philosophale), 1947
Låt människan leva (Laissez l'homme vivre), 1949
Essais
Modern Teater, 1918
Ordkonst och bildkonst (Littérature et art), 1913
En 2015, lors de la réhabilitation, conçue par le sculpteur Roger Vène, de l'esplanade conduisant à la bibliothèque municipale, la Ville de Dinan (France) lui rend hommage avec l'installation de son buste en bronze (H. 76 cm)
(en)Autobiographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate —le Nobel Lecture— qui détaille ses apports)