Кестнер вырос в Дрездене на улице Кёнигсбрюкерштрассе. Недалеко от неё на первом этаже виллы его дяди Франца Августина сейчас располагается Музей Эриха Кестнера. Отец Кестнера был шорником, а мать Ида работала служанкой, домработницей и парикмахером. Эриха связывали с матерью очень тесные узы. Находясь в Берлине и Лейпциге, он ежедневно сочинял для своей матери трогательные письма и открытки. Отношение к матери нашло своё отражение и в произведениях Кестнера. Позднее появились слухи о том, что отцом Эриха был семейный врач Кестнеров, еврей Эмиль Циммерманн (1864—1953). Однако эти слухи так и не нашли своего подтверждения.

В 1913 г. Эрих поступил на дрезденские учительские курсы, однако…

Кестнер вырос в Дрездене на улице Кёнигсбрюкерштрассе. Недалеко от неё на первом этаже виллы его дяди Франца Августина сейчас располагается Музей Эриха Кестнера. Отец Кестнера был шорником, а мать Ида работала служанкой, домработницей и парикмахером. Эриха связывали с матерью очень тесные узы. Находясь в Берлине и Лейпциге, он ежедневно сочинял для своей матери трогательные письма и открытки. Отношение к матери нашло своё отражение и в произведениях Кестнера. Позднее появились слухи о том, что отцом Эриха был семейный врач Кестнеров, еврей Эмиль Циммерманн (1864—1953). Однако эти слухи так и не нашли своего подтверждения.

В 1913 г. Эрих поступил на дрезденские учительские курсы, однако спустя три года незадолго до окончания прервал своё образование. Эти годы он описал в своей книге «Летающая классная комната». Воспоминания о детских годах писатель изложил в вышедшем в 1957 г. автобиографическом произведении «Когда я был маленьким». Детство Кестнера закончилось с началом Первой мировой войны. В 1917 г. Кестнер был призван на военную службу и прошел годичное обучение в роте тяжёлой артиллерии. Тяготы военной жизни, суровые испытания и жестокость, с которой он столкнулся в это время, сыграли свою роль в формировании антимилитаристских взглядов молодого солдата. Своего обидчика, муштровавшего его сержанта Вауриха, повинного в заболевании сердца Кестнера, поэт вывел в своём одноимённом сатирическом стихотворении. После Первой мировой войны Кестнер сдал все экзамены на отлично и получил «золотую стипендию» от муниципалитета Дрездена.

Осенью 1919 г. Кестнер поступил в Лейпцигский университет, где изучал историю, философию, германистику и театроведение. Сложная экономическая ситуация и тяжёлое материальное положение заставляли Кестнера подрабатывать: он продавал духи, работал на биржевого маклера. В 1925 г. Кестнер защитил диссертацию на тему «Фридрих Великий и немецкая литература». Вскоре деньги на учёбу Кестнер стал зарабатывать журналистикой и театральной критикой в литературной колонке газеты «Neue Leipziger Zeitung». В 1927 г. всё более критически настроенного Кестнера уволили после того, как его обвинили во фривольности за эротическое стихотворение «Вечерняя песнь камерного виртуоза», иллюстрированное Эрихом Озером. В том же году Кестнер переехал в Берлин, где продолжал работу в качестве внештатного корреспондента отдела культуры «Neue Leipziger Zeitung» под псевдонимом Бертольд Бюргер. Позднее Кестнер публиковался и под другими псевдонимами: Мельхиор Курц, Петер Флинт и Роберт Нойнер.

В приложении для детей выпускаемой лейпцигским издательством Отто Байера семейной газеты «Beyers für Alle» (с 1928 г. «Детская газета Клауса и Клэры») в 1926—1932 гг. под псевдонимом Клаус и Клэра вышло почти двести историй, загадок и небольших фельетонов, которые, как установлено сейчас, были написаны большей частью Кестнером.
Годы с 1927 г. до падения Веймарской республики в 1933 г., проведённые в Берлине, считаются самым продуктивным периодом в жизни Кестнера. За несколько лет Кестнер стал одной из самых значительных фигур интеллектуального Берлина. Он публиковал свои стихи, комментарии, репортажи и рецензии в различных периодических изданиях Берлина. Он сотрудничал на регулярной основе со многими ежедневными газетами: «Berliner Tageblatt», «Vossische Zeitung» и «Die Weltbühne». Биографы Кестнера называют цифру в 350 статей, написанный в период с 1923 по 1933 г. Фактическое же количество может быть выше. Многие работы Кестнера были утеряны во время пожара в его квартире в феврале 1944 г.

В 1928 г. в свет вышла первая книга Эриха Кестнера — сборник стихов лейпцигского периода под названием «Сердце на талии». До 1933 г. вышло ещё три поэтических сборника. Сборник «Прикладная лирика» вывел Кестнера в лидеры «новой вещественности». В октябре 1929 г. была опубликована первая детская книжка Кестнера «Эмиль и детективы», пользующаяся успехом и сейчас. Книга была распродана в Германии тиражом в два миллиона и переведена в 59 языков. В отличие от детской литературы того времени с его стерильным миром сказок, действие романа Кестнера разворачивалось в современном большом Берлине. На современный сюжет написаны и две другие детские книжки: «Кнопка и Антон» (1931) и «Летающая классная комната» (1933). Свой вклад в успех книг Кестнера внёс иллюстратор Вальтер Трир.

Экранизация «Эмиль и детективы» в 1931 г. режиссёра Герхарда Лампрехта пользовался большим успехом. Кестнер, однако, остался недоволен сценарием. Позднее Кестнер сам писал сценарии для киностудий в Бабельсберге.

Единственным романом, имеющим литературное значение, считается опубликованный в 1931 г. «Фабиан: история одного моралиста». Написанный почти в кинематографической манере роман рассказывает о Берлине начала 1930-х гг. В своём описании жизни безработного филолога-германиста Якоба Фабиана Кестнер отразил темп и суету того времени на фоне заката Веймарской республики.

С 1927 по 1929 гг. Кестнер проживал в берлинском районе Вильмерсдорф на Пражской улице, 6 (нем. Prager Straße), а с 1929 по 1944 г. — на Рошерштрассе (нем. Roscherstraße) в Шарлоттенбурге.
После прихода нацистов к власти в 1933 г. Кестнер в отличие от большинства своих коллег, критиковавших национал-социализм, остался в стране. Он выезжал на некоторое время в Мерано и Швейцарию, однако вернулся в Берлин. Кестнер объяснял своё поведение, в частности, желанием быть очевидцем происходящего. Помимо этого, Кестнер не хотел оставлять в одиночестве свою мать.

Кестнер несколько раз допрашивался в гестапо и был исключён из союза писателей. Его произведения были среди тех, что попали в огонь на Опернплац в 1933 г. как «противоречащие немецкому духу». Кестнер сам наблюдал за происходящим на площади. Публикация произведений Кестнера в Третьем рейхе была запрещена. В Швейцарии Кестнеру удалось опубликовать безобидные развлекательные романы «Трое в снегу» (1934). В качестве исключения Кестнеру было позволено написать сценарий для нашумевшего фильма «Мюнхгаузен».

В 1944 г. квартира Кестнера в Шарлоттенбурге была разрушена попаданием бомбы. В начале 1945 г. Кестнеру удалось выехать с киногруппой якобы на съёмки в Тироль. Это время Кестнер описал в своём дневнике «Нотабене 45», опубликованном в 1961 г.
После Второй мировой войны Кестнер переехал в Мюнхен, где руководил литературным отделом мюнхенской «Neue Zeitung» и издавал газету для детей и молодёжи «Пингвин». В Мюнхене Кестнер посвятил себя и литературному кабаре. Так, он работал на «Die Schaubude» (1945—1948) и «Die Kleine Freiheit» (с 1951 г.) и на радио. В это время были созданы многочисленные номера, песни, радиоспектакли, речи и эссе на волновавшие его темы нацизма, войны и современной разрушенной Германии.

За всю свою жизнь Кестнер так и не женился. Две свои последние детские книги «Маленький Макс» и «Маленький Макс и маленькая мисс» Кестнер написал для своего сына Томаса, родившегося в 1957 г.

Кестнер умер в мюнхенской клинике Нойперлах и похоронен на кладбище св. Георга в Богенхаузене.