Szekszárdon született 1921. január 19-én.

1938 és 1942 között a Pázmány Péter Tudományegyetem Jogi és Államtudományi Karának hallgatója, ahol jogászdoktori oklevelet szerez.

1943–44-ben frontkatona, szerbiai fogságban van.

1944-től munkásként, terménybegyűjtőként, malomellenőrként dolgozik.

1947–48-ban Szekszárdon laptulajdonos.

1951–52-ben a Bábszínház dramaturgja.

1956-tól szabadfoglalkozású író.

Az életmű gerincét elbeszélések, novellák, kisregények alkotják. Mészöly több esszé-, publicisztika-, dráma- és mesekötet szerzője. A korai rövidprózát a határozott szituációrajz, fegyelmezett szerkesztés, erőteljes atmoszféra jellemzi. A tömörítés, a távolságtartó narráció, a bölcseleti beállítottság és a formafegyelem szinte minden pályaszakasz meghatározója.

Műveit angol, bolgár, cseh, dán, észt, finn, francia,lengyel, német, olasz, román, spanyol, szlovák nyelvekre fordították.

Többekhez hasonlóan ő sem alkudott meg a hatalommal sem '56előtt, sem utána, mely nagyban befolyásolta megjelenéseit a '80-as éveketmegelőzően.

Ennek is köszönhető, hogy pályája elején számos mesekönyvvelés ifjúsági regénnyel is gazdagította a gyerekirodalmat.

Az Ifjúsági és a Móra Kiadónál megjelent kötetei:

A bánatos medve (képes mesekönyv, 1954)

Hétalvó puttonyocska (mesék, 1955)

A tengerlépő cipő – Tiszaháti népmesék gyűjteménye (lejegyezte Kocsisné Szirmai Fóris Mária, vál., átdolg. Mészöly Miklós 1959)

Fekete gólya (regény; Móra, Bp., 1960)

Fekete gólya (ifjúsági regény, 1960)

Dübörgő, a kalapácstolvaj (regék, Rákos Sándor – Mészöly Miklós – G. Beke Margit, 1962)

A hiú Cserép-királykisasszony (mesék, 1964)

Az elvarázsolt tűzoltózenekar (mesék, 1965)

Szomorú, vidám (képes mesekönyv, 1974)

A pipiske és a fűszál (mesék, 1976)

Kerti hangverseny (mesék, 1977)

Reggel a tanyán (képes mesekönyv, 1978)

Az elvarázsolt tűzoltózenekar és más mesék (mesék, 1980)

Jelentés egy sosevolt cirkuszról és más mesék (mesék, 1980)

Gyerekkönyvei közül az egyik legkiemelkedőbb a bölcsődés, kisóvodás korosztálynak szóló kötet: A pipiske és a fűszál. Hasonlóan a szintén népszerű klasszikusokhoz, például a Vidám mesékhez, a legkisebbeknek is élvezhető terjedelmű és összetettségű, bájos, jobbára állatokról szóló mesék gyűjteménye.

További főbb művei:

A Magasiskola (1956) a solymásztelep megjelenítésével a dokumentum tényszerűségét és a parabola utalásosságát egyesíti.

Az atléta halála (1966) francia nyelven jelent meg először, majd a magyar kiadással egy időben német nyelven is.

A Jelentés öt egérről (1967) realisztikus pontosságú, szilárd szerkesztésű s egyben példázatos történetek.

„A szenvedélyes érdekeltség drámáját” követi az ószövetségi templomi nyomozó története, a Saulus (1968). E regényben a koncentrált elbeszélés, a parabolisztikus jelentéssűrítés a létélményt, személyiségállapotot nem mint pszichológiai anyagot, hanem formaalakító műalkotáselemet működteti.

Az Alakulások (1975) két és fél évtized rövidprózáját átfogó, reprezentatív elbeszélés-gyűjtemény, a megújuló magyar próza sajátos dokumentuma.

A Film (1976) regényformája „a kamera és rendezés reális fikcióvá” tételéből származik.

A tágasság iskolája (1977), valamint az Érintések (1980) esszék, filozofikus fragmentumok, művészeti, elméleti reflexiók gyűjteményei.

A különböző időkben-terekben folyó eseménysorok párhuzamos, egyidejűsítő elbeszélése válik meghatározóvá a Megbocsátás (1984) című kisregényben, a kilencvenes évek rövidprózájában és a Családáradás (1995) című regényben is.

1990 szeptemberétől a Magyar Írószövetség elnökségi tagja.

1991-ben a Budapesti Magisztrátus tagja.

1992 és 1994 között a Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia alapító elnöke.

Fontosabb díjak, elismerések:

1986 – Déry Tibor-díj

1988 – Magyar Művészetért Díj

1988 – Örley-díj

1988, 1989, 1991 – Az Év Könyve-díj

1990 – Kossuth-díj

1990 – Kortárs-díj

1990 – Fitz József-díj

1992 – a Nyitott Társadalom Alapítvány Díja

1992 – a Soros Alapítvány Életműdíja

1994 – Üveggolyó-rend (Írók Boltja)

1995 – a Soros Alapítvány Díja

1996 – a Magyar Köztársasági Érdemrend középkeresztje csillaggal

Elhunyt 2001. július 22-én, hamvait a Farkasréti temetőben helyezték örök nyugalomra.