Il rédige ses premiers poèmes, ainsi que sa première nouvelle, La petite bouteille de verre (The little glass bottle) à l'âge de six ans. Il passe son enfance dans la ville de Providence, le plus souvent à l'écart des enfants de son âge, enfermé dans la maison familiale dont les rideaux sont tirés, l'enfant souffrant visiblement d'une trop grande sensibilité à la lumière. Le 3 mars 1924, il épouse Sonia Haft Greene et s'installe chez elle, dans le quartier de Brooklyn à New York. En avril 1926, Lovecraft quitte l'appartement de New York pour retourner vivre à Providence chez sa tante la plus âgée, Lillian Clark. Il divorcera trois ans plus tard et ne connaîtra plus d'autre femme.
Il imagina une cosmogonie fabuleuse de dieux, de créatures et de lieux étranges regroupés sous l'expression Mythe de Cthulhu, un terme inventé par l'écrivain August Derleth après sa mort et que l'on retrouve dans la plupart de ses textes.
Solitaire, maladif et rongé par un mal-être permanent, Lovecraft était en perpétuelle difficulté financière, mais il demeurait toujours prolixe en conseils à ses amis écrivains. Toujours insatisfait, il travaillait sans relâche et publiait notamment dans des pulps, dont le magazine Weird Tales où on lui fit essayer tous les genres mais, n'ayant guère le sens des contacts humains, et ignorant les nécessités humaines ordinaires, ses œuvres semblaient écrites par un extraterrestre de sorte qu'elles étaient le plus souvent refusées, ne correspondant pas aux critères éditoriaux de ce genre de presse destinée au public d'alors. Ne réussissant pas à vivre de sa plume, il a pratiqué différents petits boulots, et il semblerait qu'il ait été gardien d'un cinéma peu de temps avant sa mort.
Décédé d'un cancer de l'intestin, il laissa derrière lui quantité de textes non publiés. Son testament chargeait Robert H. Barlow, l'un de ses correspondants, de la publication du restant de son œuvre. Malheureusement, Barlow ne s'acquitta pas de sa tâche, ne publiant qu'un seul texte en 1938. Mais cette mission fut reprise par August Derleth et Donald Wandrei, amis de Lovecraft qui travaillaient eux aussi pour la revue Weird Tales. Ils créèrent ensemble la maison d'édition Arkham House qui avait pour vocation de publier les œuvres de Lovecraft. C'est grâce à leur acharnement et leur dévouement que les écrits de HPL purent être diffusés, jusqu'à lui offrir un succès qu'il n'avait jamais connu de son vivant.
De nombreuses études biographiques ont été écrites sur Lovecraft, comme celle de l'écrivain français Michel Houellebecq (H.P. Lovecraft Contre le monde, contre la vie, ISBN 2-290-05586-4). Les principaux biographes de Lovecraft sont S.T. Joshi, dont le travail a permis d'exhumer de nombreuses œuvres inconnues, principalement des travaux de nègre littéraire, et Lyon Sprague de Camp, dont le travail demeure une référence, et qui a le mérite de mettre à jour certains mécanismes psychologiques qui ont amené Lovecraft à développer son style et sa personnalité.
À titre de curiosité historique, une plaque commémorative a été apposée sur l'immeuble où Lovecraft a séjourné lors de son passage à Québec,au tout début des années 1930. L'édifice (le Saint-André) est situé au 801, rue de Bougainville, à l'intersection du chemin Sainte-Foy. Lovecraft, comme tant d'autres écrivains, a été séduit par le cachet européen de la ville. Il a d'ailleurs écrit un texte remarquable sur l'histoire de Québec, dans lequel il évoque son « parfum de douce antiquité, de quiétude et d'éternité... ».