Георгий Марков родился 6 апреля 1911 года в селе Ново-Кусково в многодетной семье охотника-медвежатника Мокея Фроловича и крестьянки Евдокии Васильевны, урожд. Прибытковой. Его отец был знатоком тайги, по которой много путешествовал в поисках новых охотничьих угодий. В начале 1910-х годов Мокей Марков служил надзирателем в Томской пересыльной тюрьме, где познакомился с большевиками-подпольщиками, а после 1917 года некоторое время был председателем Васюганской коммуны в Приобской пойме. Эти факты биографии получат свое отражение в историко-революционном романе Г. Маркова «Отец и сын».

В 13 лет вступил в комсомол. Заметка в газете «Томский крестьянин» в 1922 году стала первой публикацией будущего писателя. В 1927—1931 годах заведующий отделом райкома ВЛКСМ в Томске. В 1930 году вступил в ВКП. В 1930—1932 годах учился на вечернем отделении Томского государственного университета, но не окончил его. В 1931—1941 годах — на редакционной работе .

Первая книга издана в 1931 году — «Комсомольские резервы — большому Кузбассу». Г. Марков и его жена, писательница А. А. Кузнецова, были внештатными постоянными корреспондентами газет «Восточно-Сибирская правда», «Советская молодёжь». Публиковались в альманахе «Новая Сибирь» .

В 1935 году исключён из ВКП и освобождён от работы редактором газеты. Незадолго до этого был арестован его старший брат Иван. От ареста самого Г. М. Маркова спасло то, что предупреждённый о возможном аресте, он ушёл в тайгу, где скрывался какое-то время, а затем постоянно менял место жительства.

В 1939 году вышел его первый большой роман — «Строговы».

19 июля 1941 года пошёл добровольцем в Красную Армию: был военным корреспондентом газеты «На боевом посту» Забайкальского фронта, старший политрук, в 1945 году — капитан. Участвовал в разгроме Квантунской армии. Член Союза писателей с 1943 года. В звании майора демобилизован из армии в декабре 1945 года.

В 1946 году восстановлен в партии.

В 1956 году переехал в Москву. С 1956 по 1971 год — секретарь правления Союза писателей СССР, одновременно с 1959 по 1965 год — председатель правления Московского отделения Союза писателей РСФСР. Со 2 июля 1971 года по 28 июня 1986 года — первый секретарь правления Союза писателей СССР. С 28 июня 1986 года по 18 января 1989 года — председатель правления Союза писателей СССР. Член ЦК КПСС в 1971—1990 годах. Член ЦРК КПСС в 1966—1971 годах.

Делегат XXII, XXIII, XXIV XXV и XXVI съездов КПСС. Депутат Совета Союза ВС СССР 7—11 созывов от Москвы.

В 1973 году подписал Письмо группы советских писателей о Солженицыне и Сахарове. В 1978 году передал полученную Ленинскую премию на создание библиотеки в родном селе Ново-Кусково. Торжественное открытие Ново-Кусковской библиотеки состоялось 11 ноября 1978 года, и к этому дню Г. М. Марков прислал в дар землякам 1500 книг из своей личной библиотеки.

Председатель Комитета по Ленинским и Государственным премиям СССР в области литературы, искусства и архитектуры с 1979 года.

Председатель комиссии по литературному наследию Мариэтты Шагинян.

Не разделяя многих моментов перестройки, 18 января 1989 года по собственному желанию ушёл с поста председателя правления Союза писателей СССР.

Скончался после тяжёлой продолжительной болезни 25 сентября 1991 года в Москве. Похоронен на Троекуровском кладбище. На могиле писателя установлен скромный памятник. Здесь же похоронена супруга — Агния Александровна .