Im Alter von nur elf Jahren verfasste Ray Bradbury erste Kurzgeschichten. Ein Jahr später begann er auch kleinere Horrorgeschichten zu Papier zu bringen und liess dabei von Edgar Allen Poe inspirieren.

Nach Abschluss seiner Schule 1938 konnte er im gleichen Jahr erstmals eine Geschichte mit dem Titel "Hollerbochen's Dilemma" (38) in der Zeitschrift "Imagination!" von Forrest J. Ackerman veröffentlichen. Vom Erfolg bestärkt entschied er sich, als freier Schriftsteller zu arbeiten und er schrieb zu Beginn seiner Laufbahn zahlreiche Kurzgeschichten, die in verschiedenen Zeitungen und Zeitschriften abgedruckt wurden.

Sein erstes Buch erschien 1947 mit "Dark Carnival" (47) - eine Sammlung von Kurzgeschichten.
Drei Jahre später folgte der Roman "The Martian Chronociles" (50) und markierte gleichzeitig den Druchbruch als Schriftsteller.
In den 50er Jahren folgten weitere Werke mit "The Illustrated Man" (51), "The Golden Apples of the Sun" (53), "Switch on the Night" (55), "The October Country" (56), "The Magic White Suit" (57), "Dandelion Wine" (57) und "A Medicine for Melancholy" (59).
Mit "Fahrenheit 451" (53I kam sein berühmtestes Buch auf den Markt. Der Titel beziehlt sich auf die Temperatur, ab der Papier zu brennen beginnt und er zeichnet darin eine düstere Zukunft, in der das Lesen von Büchern verboten ist und alles bedrucktes Papier vernichtet werden soll.

In den 60er und 70er Jahren verfasste Ray Bradbury die Bücher "Something Wicked this Way Comes" (62), "R is for Rocket" (62), "The Machineries of Joy" (64), "The Autumn People" (65), "S is for Space" (66), "I Sing the Body Electric!" (69), "The Halloween Tree" (72), "The Wonderful Ice Cream Suit and Other Plays" (72), "Long After Midnight" (76) und "A Piece of Wood" (78).
Mit "Where Robot Mice and Robot Men Run Round in Robot Towns" (77) erschien sein erster Gedichtband, dem 1981 noch ein zweiter Gedichtband mit "The Haunted Computer and the Android Pope" (81) folgte.

Zu seinen weiteren Arbeiten der 80er Jahre zählen "Dinosaur Tales" (83), "A Memory of Murder" (84), "Death Is A Lonely Business" (85) und "The Toynbee Convector" (88).

Ray Bradbury blieb bis kurz vor seinem Tod schriftstellerisch aktiv, selbst ein Schlaganfall 1999, der ihn teilweise an einen Rollstuhl fesselte, konnte seine Arbeitskraft nicht schmälern.
Zu seinen Spätwerken gehören "A Graveyard for Lunatics" (90), "Green Shadows" (92), "Quicker Than The Eye" (96), "Driving Blind" (97), "Ahmed and the Oblivion Machines" (98), "From the Dust Returned" (01), "Let's All Kill Constance" (02), "One More for the Road" (02), "It Came from Outer Space" (03), "The Cat's Pajamas" (04) und "Farewell Summer" (06).

Neben seinen Büchern betätigte sich Ray Bradbury auch als Drehbuchautor und Mitarbeiter von Filmen und Fernsehserien.
Im Laufe seiner Karriere benutzte er auch zahlreiche Pseudonyme wie William Elliott, Leonard Spaulding, Brett Sterling, Douglas Spaulding, D. R. Banat, Leonard Douglas und Edward Banks.

Zahlreiche von Ray Bradburys Geschichten wurden verfilmt, zu einigen schrieb er auch das Drehbuch. Daneben verfasste Ray Bradbury auch das Drehbuch "Moby Dick" (56) von Regisseur John Husten mit Gregory Peck in der Hauptrolle.