D'origine juive séfarade, descendant d'un père commerçant juif de Thessalonique mais agnostique (il se décrit lui-même comme d'identité néo-marrane), et fils unique, sa mère décède alors qu'il a dix ans. En 1938, il rejoint les rangs du Parti frontiste, petite formation de la gauche pacifiste et antifasciste. Il obtient une licence en histoire et géographie et une licence en droit (1942), et entre alors dans la Résistance communiste en 1942 au sein des « forces unies de la jeunesse patriotique ». Il entre ensuite dans le mouvement de Michel Cailliau, le MRPGD. En 1943 il est commandant dans les Forces françaises combattantes et sera homologué comme lieutenant. Il rencontre notamment François Mitterrand. Il adopte alors le pseudonyme de Morin, qu’il garde par la suite. Attaché à l'état-major de la {{1re}} Armée française en Allemagne (1945), puis chef du bureau « Propagande » au Gouvernement militaire français (1946). À la Libération, il écrit L’An zéro de l’Allemagne où il décrit la situation du peuple allemand de cette époque. Ce livre a été apprécié en particulier par Maurice Thorez qui l'invite à écrire dans l'hebdomadaire Les Lettres françaises.
Membre du Parti communiste français depuis 1941, il s'en éloigne à partir de 1949 : il en est exclu en 1951 en tant que résistant antistalinien. Il entre au Centre d’études sociologiques dirigé par Georges Gurvitch.
En 1955, il anime un comité contre la guerre d'Algérie. Il défend, en particulier, Messali Hadj, puis intègre l'Union de la gauche socialiste (UGS), qui participa en 1960 à la création du Parti socialiste unifié (PSU), ce qu'il réfute totalement (en particulier sur BFMTV le 12/10/2015). Contrairement à Jean-Paul Sartre, André Breton, Guy Debord ou encore ses amis Marguerite Duras et Dionys Mascolo, il ne signe pas la Déclaration sur le droit à l'insoumission dans la guerre d'Algérie, dite « Manifeste des 121 », publiée en septembre 1960 dans le journal Vérité-Liberté.
Sur les conseils de Georges Friedmann, qu'il a rencontré pendant l'Occupation, et avec l'appui de Maurice Merleau-Ponty, de Vladimir Jankélévitch et de Pierre George, il entre au CNRS (1950), il y conduit en 1965 notamment une étude pluridisciplinaire sur une commune en Bretagne, publiée sous le nom de La Métamorphose de Plozevet (1967). Il y séjourne près d'un an. Ce fut un des premiers essais d’ethnologie dans la société française contemporaine.
Il s'intéresse très vite aux pratiques culturelles qui sont encore émergentes et mal considérées par les intellectuels : L'Esprit du temps (1960), La Rumeur d'Orléans (1969). Il cofonde la revue Arguments en 1956. Il fonde (codirecteur de 1973 à 1989) et dirige le CECMAS (Centre d'études des communications de masse), qui publie des recherches sur la télévision, la chanson dans la revue Communications qu’il dirige et qui paraît encore aujourd’hui.
Durant les années 1960, il part près de deux ans en Amérique latine où il enseigne à la Faculté latino-américaine des sciences sociales. En 1969, il est invité à l'Institut Salk de San Diego. Il y rencontre Jacques Monod, l'auteur du Hasard et la Nécessité et y conçoit les fondements de la pensée complexe et de ce qui deviendra sa Méthode.
Aujourd'hui directeur de recherche émérite au CNRS, Edgar Morin est docteur honoris causa de plusieurs universités à travers le monde. Son travail exerce une forte influence sur la réflexion contemporaine, notamment dans le monde méditerranéen et en Amérique latine, et jusqu'en Chine, Corée, Japon. Il a créé et préside l’Association pour la pensée complexe, l'APC.
Il est membre du comité de parrainage de la Coordination française pour la Décennie de la culture de paix et de non-violence. Il soutient, depuis sa création en 2001, le fonds associatif Non-Violence XXI.
Morin a écrit plusieurs ouvrages revenant sur son passé, dont Autocritique en 1959, Vidal et les siens sur son père en 1989 et Itinérance publié en 2006.
Il a apporté son soutien à la candidature de Christian Garino, candidat à l'investiture du mouvement Esperanto-Liberté pour l'élection présidentielle française de 2007{{refnec}}. Il a également participé, durant l'entre-deux tours des élections, à un débat sur le thème de la non-violence au Comité 748 — Désirs d'avenir sur Second Life{{refnec}}.
Il considère le monothéisme comme un « fléau de l'humanité » et apprécie le bouddhisme, entre autres, car c'est une religion sans dieu.
Il participe à la création en mars 2012 du Collectif Roosevelt 2012 avec l'aide de Stéphane Hessel, Michel Rocard et de nombreux intellectuels et personnalités publiques de la société civile et politique. Ce collectif présente 15 propositions pour éviter un effondrement économique, élaborer une nouvelle société et lutter contre le chômage endémique et créer une Europe démocratique. Le 28 novembre 2013, il participe à la création du parti politique Nouvelle Donne, issu du Collectif Roosevelt{{,}}{{,}}{{,}}, mais s'en distancie rapidement et ne vote pas pour eux aux élections européennes suivantes.
En 2012, il soutient publiquement le chef Raoni dans son combat contre le barrage de Belo Monte. Il participe avec ce dernier et de nombreux autres intellectuels, juristes et politiques au lancement d'un Tribunal moral pour les crimes contre la nature et le futur de l'humanité lors de la Conférence « Rio+20 ».
En 2014, il participe au tournage d'un documentaire intitulé Edgar Morin, chronique d'un regard qui lui est consacré; coréalisé par Olivier Bohler et Céline Gailleurd, la sortie est prévue pour avril 2015.
Le 7 avril 2015, Edgar Morin donne son nom au Lycée d'Excellence de Douai qui devient ainsi le Lycée d'Excellence Edgar Morin.
Le 2 juillet 2015, il fait partie des premiers signataires d'une pétition demandant que la France accueille Edward Snowden et Julien Assange suite à la lettre ouverte de ce dernier au président de la République François Hollande, avec d'autres personnalités comme Eva Joly, Thomas Piketty, Eric Cantona, Vincent Cassel, Ludivine Sagnier, Disiz, Romain Duris, Mouloud Achour, Tahar Rahim et Costa-Gavras.