Brandon Sanderson wurde am 19. Dezember 1975 in Lincoln, Nebraska, geboren. Als Teenager liebte er es, Fantasy-Romane zu lesen und versuchte, seine eigenen Geschichten zu schreiben. Nach seinem High-School-Abschluss im Jahr 1994 schrieb er sich an der Brigham Young University (BYU) mit dem Hauptfach Biochemie ein. Von 1995 bis 1997 ließ er sich für zwei Jahre beurlauben, um als Missionar für die Kirche Jesu Christi der Heiligen der Letzten Tage zu arbeiten, und wurde für den Dienst in Südkorea abgestellt.
Nach Beendigung seiner Missionsarbeit kehrte Sanderson an die BYU zurück und wechselte sein Hauptfach zur englischen Literatur. Während seines Studiums nahm Sanderson einen Job als Nachtschreiber in einem örtlichen Hotel in Provo, Utah, an, da er dort neben seiner Arbeit schreiben konnte. Nachdem er einen B.A. in Englisch erworben hatte, trat Sanderson in das Graduiertenprogramm für kreatives Schreiben an der BYU ein und erhielt 2005 einen M.F.A.-Abschluss. Während seiner Arbeit an der BYU gehörte Sanderson zum Personal von Leading Edge, einer semiprofessionellen Zeitschrift für spekulative Belletristik, die von der Universität herausgegeben wird.
Sanderson schrieb regelmäßig während seines Grund- und Aufbaustudiums, und bis 2003 hatte er zwölf Romane geschrieben, die alle unveröffentlicht blieben. Während eines Graduiertenstudiums an der BYU nahm der Tor-Buchredakteur Moshe Feder Kontakt mit ihm auf, um ihm mitzuteilen, dass er eines seiner Bücher haben wolle. Sanderson hatte das Manuskript seines sechsten Romans, Elantris, eineinhalb Jahre zuvor geschickt. Elantris erschien am 21. April 2005 bei Tor Books und wurde allgemein positiv besprochen. Im Jahr 2006 folgte Mistborn: The Final Empire, das erste Buch in seiner Fantasy-Trilogie Mistborn.
Im Jahr 2006 heiratete Sanderson Emily Bushman. Sie war auch Englisch als Hauptfach und Lehrerin. Sie wurde seine Geschäftsleiterin. Sie haben drei Kinder und leben in American Fork, Utah.