Mario Vargas Llosa ble født i byen Arequipa i Andesfjellene sør i Peru. Hans foreldre ble skilt før han ble født, og han vokste opp med sin mor og hennes foreldre fram til han var ti år. Bestefaren fikk en diplomatstilling i Cochabamba i Bolivia, hvor Mario hadde sine første skoleår. I Nobel-foredraget fortalte Mario Vargas Llosa at det var i Cochabamba han lærte å lese som femåring, og at det var det viktigste som hadde skjedd i hans liv.

Senere flyttet familien tilbake til Peru, hvor foreldrene ble gjenforent etter skilsmissen, og faren skrev ham inn på militærakademiet i Lima. Etter tiden på militærakademiet studerte han jus og litteratur på det nasjonale San Marcos-universitetet i Lima. Han mottok et stipend til å studere videre på Complutense-universitetet i Madrid, hvor han fullførte en doktorgrad i litteratur. Han dro videre til Paris i 1960 hvor han var lovet et nytt stipend, som han likevel ikke fikk.

Sammen med sin første ektefelle, den ti år eldre inngiftede tanten Julia Urquidi, bosatte han seg i Paris til tross for den vanskelige økonomiske situasjonen. Der livnærte han seg hovedsakelig som språklærer og journalist, blant annet for Agence France-Press og fransk TV. Under Paris-oppholdet ble han skilt fra Julia Urquidi, og etter seks år vendte han tilbake til Lima og giftet seg med sin kusine, Patricia Llosa. De fikk tre barn sammen, født mellom 1966 og 1974. De ble skilt i 2015.

Vargas Llosa bodde noen år i London og Barcelona, og fikk spansk statsborgerskap i 1993.

Vargas Llosas tidlige arbeider viser et sterkt engasjement for sosial endring i hjemlandet Peru. Dette gjelder både hans romaner, essayer og skuespill. I yngre år regnet han seg som marxist og støttet den cubanske presidenten Fidel Castro og hans sosialistiske regime. Senere tok han avstand fra det samme regimet da Castro fengslet den cubanske regimekritiske poeten Heberto Padilla i 1971.

Framveksten av den marxist-leninistiske geriljaorganisasjonen Lysende sti på 1980–1990-tallet med utgangspunkt i hans hjemby Ayacucho, bidro også sterkt til at Vargas Llosa beveget seg politisk mot sentrum-høyre. Lysende stis væpnede kamp mot myndighetene var ekstremt voldelig, og innebar blant annet bombeangrep mot offentlige bygninger, kraftanlegg og politistasjoner. Den væpnede konflikten skal ha krevd rundt 70 000 dødsofre.

Mario Vargas Llosa tok avstand fra alle totalitære regimer, og så på seg selv som en tilhenger av frie demokratier, markedsliberalisme og frihet. I 1987 engasjerte han seg politisk i den sentrum-høyreorienterte alliansen FREDEMO (Frente Democratico – Den demokratiske front). Mario Vargas Llosa stilte som denne alliansens presidentkandidat til valget i 1990, men tapte mot Alberto Fujimori. Han valgte å bli spansk statsborger i 1993, og uttalte at han beundret landet blant annet fordi det hadde en fredelig overgang til demokrati etter Francos diktatur.

Valgas Llosas politiske engasjement er særlig tydelig i romanene La casa verde ('Det grønne huset') fra 1966 (til norsk i 2012) som skildrer behandlingen av urfolket i Perus innland, og Samtalene i Katedralen (Conversación en La Catedral (1969, til norsk i 2013). Den regnes som en studie i de spansk-amerikanske diktaturers vesen. Historien om Mayta (Historia de Mayta, 1984; norsk oversettelse i 1985), handler om utviklingen til en ung revolusjonær person i et Peru på randen av sammenbrudd, hvor byene er omdannet til slum nedgravd i søppel.

Mario Vargas Llosa var en av de viktigste forfatterne i det som kalles Latin-Amerikas litterære boom-generasjon fra 1960–1970-tallet, sammen med colombianske Gabriel García Márquez, Carlos Fuentes fra Mexico og argentinske Julio Cortázar.

Begrunnelsen til Svenska Akademien da han ble tildelt Nobelprisen i litteratur i 2010 var «hans kartläggning av maktens strukturer och knivskarpa bilder av individens motstånd, revolt och nederlag». Ifølge Per Wästberg i Svenska Akademien er det vanskelig å klassifisere Vargas Llosa. Fra den lille provinsbyen Arequipa ble han en verdensborger; han var en marxist som etter Castros misgjerninger ble liberaler, og til tross for at han tapte et presidentvalg, ble han hedret på Perus frimerker. Wästberg kaller ham epiker, poet, historiker, satiriker, erotiker, essayist og spaltist, en som kunne skrive om det meste, inkludert fotball og flyskrekk. Opprøreren ble en gjennomgående hovedperson i Vargas Llosas litteratur, og ifølge ham selv bunner det blant annet i hans eget opprør mot sin autoritære og voldelige far.

Vargas Llosas arbeid er sett på både som modernistisk og postmodernistisk. For eksempel er Det grønne huset og Samtalene i katedralen karakterisert som modernistiske romaner. Disse to romanene regnes som svært alvorlige, noe som regnes som typisk for modernismen. Flere av hans senere verk regnes som postmodernistiske, for eksempel Tante Julia og han som skriver (til norsk i 2008), Han som snakker (til norsk i 1991) og Historien om Mayta (til norsk i 1985).

I tillegg til Nobelprisen i litteratur mottok Mario Vargas Llosa en lang rekke litterære priser. Blant annet fikk han den spanske litteraturprisen Prinsen av Asturias, Miguel de Cervantes-prisen (1994), og i 2023 ble han det første medlem av Det franske akademi som aldri har skrevet en bok på fransk. I 2011 ble han adlet av Spanias forrige konge Juan Carlos 1., og fikk tittelen marki av Vargas Llosa (Marqués de Vargas Llosa). Han var æresdoktor ved et stort antall universiteter, og en etterspurt foreleser og foredragsholder.

• Perus litteratur
• Nobelprisen

• Nobelstiftelsen om Mario Vargas Llosa