Когда Тынянову исполнилось 10 лет, его родители переехали во Псков, где Юрий Николаевич поступил в городскую гимназию. Там он полюбил читать книги, увлекся творчеством поэта Семена Надсона, чьи тиражи в то время превосходили пушкинские, сам начал писать стихи, к которым относился без всякого почтения.
Гимназию Тынянов окончил с серебряной медалью и стал студентом историко-филологического отделения Петроградского университета. В студенческие годы участвовал в работе Пушкинского семинария, созданного в 1906 году известным историком литературы, библиографом и редактором Семеном Венгеровым. Кстати, некоторые современники даже говорили о внешней схожести Юрия Николаевича и Пушкина. В рамках работы семинария проводились коллективные работы по составлению словаря Пушкинского поэтического языка и библиографии произведений поэта. Работы участников печатались в сборниках "Пушкинист", выходивших в 1914-1918 годах. В 1915 году на базе Пушкинского семинария был учрежден "Историко-литературный кружок имени Пушкина".
В 1918 году Юрий Тынянов вступает в ОПОЯЗ (Общество изучения поэтического языка или Общество изучения теории поэтического языка). А в 1919 году пишет выпускную работу "Пушкин и Кюхельбекер", которая была утеряна во время Гражданской войны (в 1934 году Тынянов напишет одноименную статью). Изучение биографий знаменитых людей так увлекло Юрия Николаевича, что вскоре он начал заниматься этим профессионально.
После окончания учебы Тынянов был оставлен при университете для продолжения научно-исследовательской деятельности. Параллельно он занял должность переводчика во французском отделе Коминтерна, преподавал литературу в школе и читал лекции в Российском институте истории искусств. С 1921 года стал там профессором.
Вообще самое начало 1920-х годов было странным, "бесприютным" временем для литературоведов и филологов. Революция, смена власти, империи больше нет, Советский Союз еще не создан. Казалось бы, легко потеряться в круговороте социальных перемен и бытовых неурядиц. Но Юрия Николаевича день сегодняшний не смущал, он пристально всматривался в тот самый "золотой век русской литературы". Самозабвенно читал лекции о Пушкине, и студенты так же самозабвенно ему внимали. Вот как вспоминал о том времени ученик Тынянова, теоретик стиха и текстолог, исследователь творчества Пушкина Борис Томашевский: "Молодой щеголеватый профессор горячо говорит о Пушкине, а потом студенты (а пуще - студентки) провожают его до трамвая. Юрий Николаевич - в ореоле молодого восторга. Следующего лектора встречает пустая аудитория: все ушли с Тыняновым…".
Другой ученик профессора Тынянова, будущий доктор филологических наук Николай Степанов сохранил для потомков еще один штрих к портрету ученого: "В гостиной было холодно, мы сидели в пальто, но он, входя, неизменно сбрасывал шубу. На нем был синий костюм, ладно и красиво сидевший. В ту трудную пору, когда люди одевались небрежно и плохо, Тынянов казался даже несколько франтоватым. Густые, слегка вьющиеся волосы, умный, чуть иронический взгляд, вся манера держаться подкупали сочетанием артистичности с как бы нарочитой - из опасения, что он недостаточно академичен, - солидностью, искусственным холодком".
Кроме того, по воспоминаниям знакомых, Тынянов был еще мастером устного рассказа и актерской пародии. Именно на него, как на образец этого жанра, ссылался литературовед, телеведущий, мастер художественного рассказа Ираклий Андроников.
В 1920-е годы Тынянов выступал как литературовед и литературный критик. В 1921 и 1924 годах соответственно были опубликованы его книги "Достоевский и Гоголь (к теории пародии)" и "Проблема стихотворного языка".
Главной особенностью творчества Юрия Николаевича стало его умение чувствовать задумку писателя, "нащупывать" в произведениях тайную жизнь. Однажды Корней Чуковский, после лекции Тынянова о поэте-декабристе, лицейском товарище Пушкина Вильгельме Кюхельбекере, попросил его написать небольшую книгу о декабризме. Так появился на свет известный роман Тынянова "Кюхля" (1925), в котором писателю удалось воспроизвести "дух эпохи" в беллетристике. Произведение стало флагманом жанра советского исторического романа и одновременно положило начало документальной прозе Тынянова. Следующим его произведением стал роман "Смерть Вазир-Мухтара" (1928), посвященный последнему году жизни Александра Грибоедова.
В мае 1931 Тынянов присутствовал на совещании у Максима Горького, на котором обсуждались вопросы издания новой книжной серии "Библиотека поэта". Юрий Николаевич принял на себя руководство научной частью издания. А годом раньше он задумал грандиозную работу: создать большой роман-исследование о Пушкине - о духовном формировании и гибели национального поэта. Это произведение стало главным трудом его жизни. Две первые части романа были закончены и опубликованы в 1935-1937 годах. Третий том остался незавершенным. Тем не менее, блестящее развитие Тыняновым жанра исследовательского романа стало образцом, на который до сих пор ориентируются современные лингвисты.
Юрий Николаевич Тынянов с молодости боролся с неизлечимой болезнью - рассеянным склерозом, что не могло не влиять на его работоспособность. К началу Великой Отечественной войны знаменитый литературовед уже был инвалидом. Но до конца жизни продолжал работать. Помимо третьей части "Пушкина", в эвакуации он писал рассказы, которые публиковались в провинциальных изданиях. Также частью творческого наследия писателя стали киносценарии, пьеса "Четырнадцатое декабря" и несколько книг переводов с французского и немецкого.
Юрия Тынянова не стало 20 декабря 1943 года. Он похоронен в Москве, на Ваганьковском кладбище.