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. Писал историко-географические очерки для журналов "Вокруг света" и "Азия и Африка сегодня". 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.
Первый рассказ - "Маунг Джо будет жить" - опубликован в 1961 году. Фантастику начал писать в 1965 году, первое фантастическое произведение - рассказ "Долг гостеприимства", был опубликован как "перевод рассказа бирманского писателя Маун Сейн Джи". Остальные фантастические произведения публиковались под псевдонимом "Кирилл Булычёв" - псевдоним был скомпонован из имени жены и девичьей фамилии матери писателя. Впоследствии имя "Кирилл" на обложках книг стали писать сокращённо - "Кир.", а потом сократили и точку, так и получился известный сейчас "Кир Булычёв". Встречалось и сочетание Кирилл Всеволодович Булычёв. Своё настоящее имя писатель сохранял в тайне до 1982 года, поскольку полагал, что руководство Института Востоковедения не посчитает фантастику серьёзным занятием, и боялся, что после раскрытия псевдонима будет уволен[1].
Издано несколько десятков книг, общее количество опубликованных произведений - сотни. Помимо написания своих произведений, занимался переводом на русский фантастических произведений американских писателей.
Сценарист. Экранизировано более двадцати произведений. В 1982 году стал лауреатом Государственной премии СССР за сценарии к художественному фильму "Через тернии к звёздам" и полнометражному мультфильму "Тайна третьей планеты". После вручения Государственной премии и был раскрыт псевдоним, ожидаемое увольнение не состоялось[1].
По повести Кира Булычёва "Сто лет тому вперёд" (1977) экранизирован фильм "Гостья из будущего"- пятисерийный фильм, один из самых популярных в СССР детских фильмов середины 1980-х.
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.
Лауреат премии фантастики "Аэлита-97".
Жена - Кира Сошинская, дочь - Алиса Игоревна Можейко.
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".
