Anche se nato a Norwich, in Inghilterra, Philip Pullman ha trascorso l'infanzia tra lo Zimbawe e l'Australia, in quanto sia il padre, sia il successivo patrigno facevano entrambi parte della Royal Air Force. In seguito si è stabilito nel Galles del Nord e dopo ha frequentato l'Exeter College di Oxford, laureandosi in letteratura inglese.
Terminati gli studi, Pullman ha insegnato in varie scuole di Oxford, fino a ottenere un posto al Westminster College. Nel 1970 sposa Judith Speller, da cui in seguito avrà due figli, Jamie e Tom. Negli anni Ottanta, tuttavia, Pullman ha abbandonato del tutto l'insegnamento per dedicarsi a tempo pieno all'attività di scrittore.
Il suo primo lavoro, The Haunted Storm, è pubblicato nel 1972 e viene premiato con il New English Library's Young Writer's Award. Segue nel 1978 un fantasy per adulti, Galatea, ma quasi subito l'autore comincia a scrivere romanzi per ragazzi, spesso traendo ispirazione dalle rappresentazioni scritte per i suoi allievi, come nel caso de Il conte Karlstein e la leggenda del demone cacciatore (1982).
La stessa origine ha anche Il rubino nel fumo (1986), primo di una serie di quattro libri di successo incentrati sul personaggio di Sally Lockhart, una giovane avventuriera dell'epoca vittoriana. Attualmente La BBC ha realizzato le versioni televisive dei primi due romanzi, The Ruby in the Smoke e The Shadow in the North, e ha in programma di terminare la quadrilogia. Nel 2001, inoltre, la rete britannica ha prodotto anche la trasposizione di un romanzo per bambini di Pullman, I Was a Rat!
Pullman comincia a scrivere il suo ciclo letterario più famoso, Queste Oscure Materie, nel 1993. Nel 1995 viene pubblicato il primo volume della trilogia, La bussola d'oro, che riceve consensi unanimi e viene insignito di numerosi premi, così come i successivi capitoli della saga. Da esso viene tratta nel 2007 anche un omonima trasposizione cinematografica a opera di Chris Weitz, interpretata da Nicole Kidman e Daniel Craig. La saga è completata da La lama sottile (1997) e Il cannocchiale d'ambra (2000), e si caratterizza per la presenza di numerosi riferimenti filosofici e per una visione apertamente critica nei confronti della religione, che contrappone nettamente le opere dello scrittore a quelle di un altro autore fantasy britannico, il conservatore C.S. Lewis, contro il quale Pullman è entrato più volte in polemica. La visione sarcastica e cinica dello scrittore è particolarmente evidente nella sua biografia romanzata e parodistica sulla vita di Gesù, The Good Man Jesus and the Scoundrel Christ, pubblicata nel 2010.
Pullman ha inoltre firmato un altro ciclo di romanzi per ragazzi, The New Cut Gang, composto da due volumi, e numerosi altri romanzi, adattamenti teatrali, saggi, libri illustrati e fumetti.
Attualmente l'autore sta lavorando a un sequel degli avvenimenti narrati nella trilogia di Queste Oscure Materie, The Book of Dust; mentre al momento pare essere rimasta in sospeso la trasposizione cinematografica del secondo capitolo della saga, La lama sottile.
Arriva a dicembre nelle sale di tutto il mondo il primo episodio della nuova saga fantasy targata New Line.
L'attrice francese farà parte del cast del film di Chris Weitz ispirato a 'La bussola d'oro' di Pullman. Accanto a lei anche Nicole Kidman.