Il suo nome, Palahniuk, nasce in seguito ad una visita alla tomba dei suoi due nonni di cui utilizza i nomi, Paul e Nick, da cui Paul-ha-nick, Paulhaniuck. Chuck intraprende la scrittura all'età di 6 anni.
A vent'anni frequenta il corso di giornalismo all'Università pubblica dell'Oregon, e si laurea nel 1986. Durante gli studi lavora alla National Public Radio in Oregon. Si trasferisce a Portland dove lavora per un giornale locale per un breve periodo e, subito dopo, comincia a lavorare come meccanico. Durante questo periodo scriverà manuali di meccanica e collaborerà saltuariamente con dei giornali. Abbandona la carriera di giornalista nel 1988.
Verso i trent'anni scrive il suo primo romanzo Invisible Monsters, una storia di apparenze, di cambiamenti d'identità, nel quale l'immagine edonistica domina la realtà, ma viene respinto dalle case editrici.
Nel 1996, dopo diversi rifiuti, pubblica il suo secondo romanzo, Fight Club, dal quale David Fincher ha tratto il film che lo ha trasformato in un autore di culto. Dice di non possedere un televisore dal 1990.
Fra le sue pubblicazioni, ricordiamo Soffocare (2003), Scimmia pensa scimmia fa (2006), Ninna nanna, Gang Bang, Dannazione, Cavie (2005), Sventura (2014), Romance (2016), Il libro di talbott (2019), L'invenzione del suono (2021), Non per sempre, ma per ora (2024).
In Italia le sue opere sono pubblicate da Mondadori.