Josep Maria Castellet i Díaz de Cossío va néixer a Barcelona, el 15 de desembre de 1926. Va fer els dos primers anys d'estudis primaris a l'escola "Mossèn Cinto Verdaguer" i els dos següents a l'Acadèmia Francesa. Quan el 1936 va esclatar la guerra civil espanyola, la seva família va emigrar a Anglaterra i van tornar el 1937 pel bàndol franquista, primer a Sant Sebastià (País Basc), on va fer el segon curs de batxillerat, i després a Barcelona, on va fer el tercer curs a l'institut dels maristes i la resta, a l'Institut Balmes.

El 1944 va iniciar els estudis universitaris a la Facultat de Dret de Barcelona, i l'any 1946 va començar els de Filosofia i Lletres. A la universitat va conèixer el pedagog i crític Joan Triadú, que el va posar en contacte amb el grup d'estudiants catalanistes, tot i que no va prendre part en cap acte de resistència perquè, afectat de tuberculosi, va estar tres anys convalescent. Durant aquesta època, va mantenir correspondència amb els escriptors Joan Ferraté i Manuel Sacristán i va llegir molt, sobretot poesia.

Conjuntament amb els poetes Gabriel Ferrater, Joan Ferraté, Carlos Barral, Manuel Sacristán i els germans Goytisolo van anar reconvertint en una publicació independent la revista Laye, que va ser suprimida pel règim el 1954. En aquella darrera època (1950-54), Josep Maria Castellet hi va publicar articles crítics que, després, van passar a ser capítols dels seus primers llibres d'assaig literari. Tot i que el primer llibre de Josep Maria Castellet data del 1955, Notas sobre literatura española contemporánea, abans ja havia publicat molts articles crítics, a més de la revista Laye, a Ínsula, Índice i Papeles de Son Armadans.

L'evolució de les seves teories exemplifiquen els camins de la crítica literària en els darrers cinquanta anys. Les desenvolupa en tres etapes: a) objectivisme, (1950-1958); b) realisme històric, (1958-1968); c) estructuralisme / eclecticisme / totalitat (a partir de 1968).

L'obra més important de l'etapa objectivista és La hora del lector (1957). En aquest llibre, Josep Maria Castellet s'oposa tant a les formes del que anomena "novel·la burgesa", com a les tècniques del narrador omniscient o el psicologisme, exemplificat per Proust. En canvi, defensa l'objectivisme, i advoca pel compromís públic de l'autor. Segons ha declarat el mateix Castellet, durant aquells anys, va traslladar a la crítica literària catalana les teories dominants a l'Europa de la dècada dels anys 50: "...vaig intentar desenvolupar i aprofundir ideològicament aquestes idees, de la mà de Sartre a la de Lukács, de la de Gramsci a la de Goldmann, tot prenent com exemples les literatures més pròximes".

A partir d'aquests postulats objectivistes matisats, va evolucionar cap al realisme històric. La primera obra d'aquest nou període va ser l'antologia Veinte años de poesía española (1960). Durant aquesta etapa, va passar a interessar-se més per la poesia que per la novel·la, i va centrar-se en l'estudi de la literatura catalana. L'antologia Poesia catalana del segle XX (1963) en col·laboració amb Joaquim Molas, va ser una mena de "manifest" del realisme històric, del qual en serà el principal teòric i defensor a Catalunya.

L'any 1968, va suposar una nova inflexió dins la seva carrera de crític. La crisi del "realisme històric", la lectura dels teòrics de l'estructuralisme –Barthes principalment–, afegida a una crisi ideològica provocada per un viatge a la Unió Soviètica i els fets de 1968 –el Maig francès i la Primavera de Praga–, van provocar que Castellet iniciés una etapa d'autocrítica i de reordenació teòrica.

A partir d'aleshores, va adoptar la metodologia estructuralista en l'anàlisi dels textos literaris, va abandonar qualsevol dogma, i va defensar una actitud oberta i eclèctica per part de l'estudiós, sense renunciar als aspectes vàlids que contenia el "realisme històric". Així, doncs, cal entendre aquesta etapa com de síntesi de les dues precedents, sempre presents en els seus substrats ideològics. Les aportacions d'aquesta etapa es van reflectir en dos assajos: Iniciació a la poesia de Salvador Espriu (1971), i Josep Pla o la raó narrativa (1978).

És autor de centenars de col·laboracions en les principals revistes literàries catalanes, espanyoles i americanes i en revistes i diaris europeus i americans. Ha pronunciat conferències i ha impartit cursos monogràfics a universitats de tot el món, i ha presentat ponències en múltiples congressos i col·loquis internacionals. La seva dedicació en la defensa, l'estudi i la promoció de la literatura catalana va ser premiada l'any 1983 amb la Creu de Sant Jordi. El mateix any que va publicar Per un debat sobre la cultura a Catalunya. El 1993 li va ser atorgada la Medalla d'or de la Ciutat de Barcelona.

Comença a conrear la memorialística amb la redacció d'un dietari que no publicarà fins al 2007, Dietari de 1973. Amb Els escenaris de la memòria (1988) obté el Premi Joanot Martorell (1987) i, després de la seva publicació, els premis Lletra d'Or (1989), Premi de Literatura Catalana de la Generalitat de prosa (1989) i Premi de la Crítica Serra d'Or de memòries (1989). Continua l'aproximació a la pròpia autobiografia amb la publicació de Seductors, il·lustrats i visionaris (2009) i amb el llibre Memòries confidencials d'un editor. Tres escriptors amics (2012), en el qual fa un retrat personal i literari de Salvador Espriu, Baltasar Porcel i Montserrat Roig.

Entre els càrrecs que ha exercit hi ha el de director literari d'Edicions 62 i Ediciones Península (1964-1997); conseller del Grup 62; membre de l'Associació Internationale des Critiques Littéraires, París; membre del Consell Assessor de Cultura de la Generalitat; membre del comitè directiu de la Comunitá Europe degli Scrittori, Roma; director de Seminaris a la Universitat Internacional Menéndez Pelayo (1981-1987).

Va ser un dels fundadors i membre de la Comissió Gestora de la Junta Directiva de l'Associació d'Escriptors en Llengua Catalana i primer president (1977-79). És Castellet qui presenta els objectius bàsics de la nova organització d'autors en llengua catalana: treballar per la defensa professional; oferir serveis interns als associats; promoure el llibre en català; canalitzar les relacions amb les institucions; i garantir la presència social dels escriptors. Posteriorment, amb la renovació dels Estatuts de l'AELC, el 1979, és elegit novament President, càrrec que va exercir fins al 1983.

El 1999 Josep M. Castellet va ser nomenat president del Grup 62 i l'any 2002 se li va atorgar la Medalla d'Or de la Generalitat. Tot i haver baixat la freqüència de les seves intervencions públiques, la figura i l'obra de Josep Maria Castellet han estat fins al final sinònims de rigor literari. L'any 2004 va rebre el premi Trajectòria de la Setmana del Llibre en Català. Va ser soci d'honor i membre de la Comissió Consultiva de l'Associació d'Escriptors en Llengua Catalana, la qual li va retre homenatge amb motiu del 35è aniversari de l'Associació.

Josep M. Castellet mor el 9 de gener de 2014, a l'edat de vuitanta-set anys.