Брендон Сандерсон родился 19 декабря 1975 года в Линкольне, штат Небраска. Будучи подростком, он любил читать романы в стиле высокого фэнтези и пробовал писать собственные истории. После окончания средней школы в 1994 году он поступил в Университет Бригама Янга (BYU) по специальности "биохимия". Он взял двухлетний отпуск с 1995 по 1997 год, чтобы работать миссионером в Церкви Иисуса Христа Святых последних дней, и был направлен на служение в Южную Корею.
После завершения миссионерской работы Сандерсон вернулся в университет BYU и сменил специализацию на английскую литературу. Будучи студентом, Сандерсон устроился работать ночным портье в местный отель в Прово, штат Юта, потому что это позволяло ему писать во время работы. Получив степень бакалавра по английскому языку, Сандерсон поступил в аспирантуру BYU по творческому письму и в 2005 году получил степень магистра искусств. Во время учебы в университете Сандерсон был сотрудником Leading Edge, полупрофессионального журнала спекулятивной фантастики, издаваемого университетом.
Сандерсон регулярно писал во время учебы в университете и аспирантуре, и к 2003 году он написал двенадцать романов, все неопубликованные. Во время обучения в аспирантуре университета BYU редактор издательства Tor Books Моше Федер связался с ним и сказал, что хочет получить одну из его книг. Сандерсон отправил рукопись своего шестого романа, "Элантрис", за полтора года до этого. Элантрис" был опубликован издательством Tor Books 21 апреля 2005 года, получив в целом положительные отзывы. За ним в 2006 году последовал роман "Mistborn: The Final Empire, первая книга его фэнтезийной трилогии Mistborn.
В 2006 году Сандерсон женился на Эмили Бушман. Она также была специалистом по английскому языку и преподавателем. Она стала его бизнес-менеджером. У них трое детей, и они живут в городе Американ-Форк, штат Юта.