Пантелеймон Олександрович Куліш народився 7 серпня 1819 року на хуторі поблизу містечка Вороніж Чернігівської губернії (тепер Сумська область) у сім’ї заможного козака. Грамоти навчився від своєї сестри Лесі. У дитячі роки втратив матір і сестру. З чотирнадцяти років потрапив до Новгород-Сіверської гімназії, в якій велику увагу приділяв вивченню російської літератури, зокрема поезії О. Пушкіна. Ознайомлювався з творами П. Гулака-Артемовського, Г. Квітки-Основ'яненка та ін. Навчався у Київському університеті. З 1847 року учителював у Луцьку, Рівному, Києві, багато мандрував Україною, робив фольклорно-етнографічні записи.
Під час першої подорожі по Україні познайомився з Т. Шевченком, що послугувало кроком до вступу в Кирило-Мефодіївське товариство (його ліберального крила). Ідеї слов'янського єднання, які підносились у братстві, позначилися на його творчості, зокрема знайшли відображення в романі «Чорна рада» й «Повести об украинском народе». У 1845 році переїхав до Петербурга, де працював старшим учителем словесності в п'ятій гімназії та викладачем російської мови для іноземних слухачів університету. Захопившись вивченням історичного минулого українського народу, П. Куліш водночас вивчав культуру та історію багатьох країн.
У 1846 р. дістав дозвіл на наукове відрядження за кордон з метою вивчення іноземних мов. Перед від'їздом побував в Україні і на початку 1847 р. одружився з Олександрою Білозерською (літературний псевдонім — Ганна Барвінок). Згодом разом з дружиною та її братом вирушив за кордон, але за участь у Кирило-Мефодіївському товаристві у Варшаві був заарештований і відправлений до Петербурга. Там його було ув'язнено, а пізніше — заслано на проживання до Тули, де він написав «Историю Бориса Годунова и Дмитрия Самозванца», перші варіанти історичного роману «Евгений Онегин нашого времени». У 1856 р. після зняття заборони на друкування творів П. Куліша вийшла в світ двотомна фольклорно-історіографічна збірка «Записки о Южной Руси» (1856—1857).
Видавав альманах «Хата» (1860). У 1861—1862 pp. активно співпрацював із журналом «Основа», написав збірку віршів «Рассвет» (1862). Перекладав українською мовою твори багатьох класиків світової літератури (О. Пушкіна, А. Міцкевича, У. Шекспіра, Г. Гейне, Дж. Байрона та ін.). Йому належить пріоритет в опублікуванні низки писемних пам'яток української історії, зокрема козацьких літописів. Чимало історичних досліджень і науково-популярних праць П. Куліша («Записи о Южной Руси», «Історія України од найдавніших часів», «Отпадение Малороссии от Польши» та ін.) певною мірою деформували історичні факти, проте вони були майже першою спробою об'єктивно, спираючись на архівні дані та враховуючи соціально-економічні і релігійні чинники, оцінити минуле України.
У 1863 р. П. Куліш виїхав на службу до Варшави. Працюючи в Польщі, вивчав історичні архіви, брав участь в організації народовського журналу «Правда». З чотирьох поетичних збірок — «Досвітки» (1862), «Хуторна поезія» (Львів, 1882), «Дзвін» (Женева, 1893), «Позичена Кобза» (Женева, 1897), виданих після смерті поем «Куліш у пеклі», «Маруся Богуславка», «Грицько Сковорода», автор постає як надзвичайно суперечлива особистість. Останні роки життя провів у Мотронівці, поблизу Борзни, яку перейменував, давши їй назву Ганнина Пустинь. Тут до останніх днів працював переважно над літературними перекладами.
Яскравий талант П. Куліш виявив у літературно-критичних працях, в яких висвітлив творчість українських письменників і виклав власні літературно-естетичні погляди, які раз у раз викликали полеміку. Особливою його заслугою стало видання української «Граматики» та оригінального українського правопису («кулішівка»).
Помер 14 лютого 1897 р. на власному хуторі, де й похований.