Brandon Sanderson nasceu em 19 de dezembro de 1975, em Lincoln, Nebraska. Quando adolescente, ele adorava ler romances de alta fantasia e tentou escrever suas próprias histórias. Após graduar-se no ensino médio em 1994, ele se matriculou na Universidade Brigham Young (BYU) como bacharel em bioquímica. Ele tirou uma licença de dois anos de 1995 a 1997 para trabalhar como missionário para a Igreja de Jesus Cristo dos Santos dos Últimos Dias, e foi designado para servir na Coréia do Sul.
Após completar seu trabalho missionário, Sanderson retornou à BYU e mudou sua especialização para a literatura inglesa. Enquanto era graduado, Sanderson aceitou um emprego como recepcionista noturno em um hotel local em Provo, Utah, porque isso lhe permitia escrever enquanto trabalhava. Depois de obter um B.A. em inglês, Sanderson entrou no programa de pós-graduação em redação criativa da BYU e recebeu um M.F.A. em 2005. Durante seu trabalho de pós-graduação na BYU, Sanderson fazia parte da equipe da Leading Edge, uma revista de ficção especulativa semi-profissional publicada pela universidade.
Sanderson escreveu regularmente durante seus estudos de graduação e pós-graduação, e em 2003 ele havia escrito doze romances, todos inéditos. Enquanto estava no meio de um programa de pós-graduação na BYU, o editor da Tor Books Moshe Feder entrou em contato com ele para dizer que queria obter um de seus livros. Sanderson havia enviado o manuscrito de seu sexto romance, Elantris, um ano e meio antes. Elantris foi publicado pela Tor Books em 21 de abril de 2005, para críticas geralmente positivas. Isto foi seguido em 2006 por Mistborn: The Final Empire, o primeiro livro de sua trilogia de fantasia de Mistborn.
Em 2006, Sanderson casou-se com Emily Bushman. Ela também era formada em inglês e professora. Ela se tornou sua gerente de negócios. Eles têm três filhos e vivem em American Fork, Utah.