Nació en Valladolid en 1909.

Se trasladó en su juventud a Madrid, donde estudió Filosofía y Letras antes de 1936, hizo crítica radiofónica de libros y se dio a conocer como dramaturgo, americanista, ensayista y novelista. En sus libros refleja siempre la sociedad madrileña, no vallisoletana.

Después de publicar en los años anteriores a la guerra civil dos novelas Inquietud, 1931, y Maelstrom, 1932, Darío Fernández Flórez alcanza la celebridad con un ensayo: Dos claves históricas: Mío Cid y Roldán (1939).

Zarabanda (1944) es muy bien acogida por el público. Es un claro antecedente de la que será más famosa de Fernández Flórez: Lola, espejo oscuro (1950).

"Lola, espejo oscuro" supuso una conmoción nacional y un éxito de venta increíble. Acogida con entusiasmo por la crítica en su momento, hoy día es menos apreciada. En ella, el moralismo de las citas y el intercalado es claramente añadidura, para que la censura no pusiera reparos y para concordar con los tiempos. Es una obra amoral: relata la lucha por la vida de una huérfana bella y sin escrúpulos. La novela picaresca incluso en su moralismo añadido y falso, es la fuente principal de Lola.

De estructura similar a Lola, aunque en novela corta y reflejando el ambiente de la alta sociedad madrileña, es Boda y jaleo de Titín Aracena (1952).

La segunda cumbre novelística de este autor es Frontera (1953), con un tema tabú en aquellos tiempos: la vida de los exiliados españoles que vivían cerca de los Pirineos. Hay escenas tremendistas, muchos personajes y mucho movimiento. Las críticas a esta obra han sido muy buenas.

La hora azul (1953) es una novela corta que gira en torno a dos personajes básicos: el español Pepe y la italiano-francesa Bárbara. Él es una variante del "señorito", empedernido jugador pero de gran nobleza. Ella es una mujer aventurera, apasionada y egoísta. Al dúo se añade un tercer personaje: el ruso Vajtang Tzeretheli, compañero de Bárbara, bonachón y explotador. El paisaje francés de Arcachon, la costa y la landa aparecen bellamente descritos, y la contraposición de los caracteres de los protagonistas está trazada con dramatismo constante.

Alta costura (1954) es su siguiente novela, presenta mediante la técnica de prisma, de narraciones convergentes, el ambiente madrileño de las modelos, el modisto y los dramas de las múltiples vidas.

En Memorias de un señorito (1956) narra la vida de un joven neurótico y sentimental rodeado de mujeres muy diversas, desde 1927 a 1936. Interesan los personajes históricos que aparecen (Ortega y Gasset, Jiménez Díaz, Celia Gámez…) y los ambientes acomodados madrileños y europeos que describe. Está considerada como autobiográfica. Yo estoy dentro (1961) es una continuación temática de esta novela.

Otras novelas son Los tres maridos burlados (1957) y Sr. Juez (1958).

El increíble éxito de Lola lleva a Darío Fernández Flórez, ya en sus últimos años, a escribir otras dos novelas formando una trilogía: Nuevos lances y picardías de Lola, espejo oscuro (1971) y Asesinato de Lola, espejo oscuro (1975). En estas novelas el autor continúa con su fórmula, incluso usándola para hacer crítica literaria.

Falleció en Madrid el 1 de diciembre de 1977.