Geboren te New York City, New York. Cornell George Hopley Woolrich was een Amerikaanse romanschrijver en schrijver van korte verhalen. Zijn ouders scheidden toen hij jong was. Hij woonde een tijd in Mexico met zijn vader voordat hij terugkeerde naar New York om bij zijn moeder, Claire Attalie Woolrich, te wonen. Studeerde aan de Columbia University, maar vertrok in 1926 zonder af te studeren toen zijn eerste roman, Cover Charge, werd gepubliceerd.
Terwijl hij in Hollywood was, onderzocht Woolrich zijn seksualiteit, blijkbaar betrokken bij wat Frances M. Nevins Jr. beschrijft als "promiscue en clandestiene homoseksuele activiteit". Zowel zijn poging tot een huwelijk als zijn poging tot het opbouwen van een carrière als scenarioschrijver mislukte (het niet-geconsummeerde huwelijk werd in 1933 nietig verklaard; Woolrich kreeg geen filmcredits), maar Woolrich probeerde zijn leven als romanschrijver voort te zetten:
Toen hij zich tot pulp en detective fictie wendde, was de productie van Woolrich zo vruchtbaar dat zijn werk vaak werd gepubliceerd onder een van zijn vele pseudoniemen.
Hij keerde terug naar New York, waar hij en zijn moeder hun intrek namen in het Hotel Marseilles (Broadway en West 103rd Street aan de Upper West Side van Manhattan. Ofschoon zijn schrijven hem rijk maakte, bleven Woolrich en zijn moeder in een reeks louche hotelkamers woonden, waaronder het smerige appartementengebouw Hotel Marseilles in Harlem, te midden van een groep dieven, prostituees en schurken die niet zouden misstaan in Woolrichs duistere fictieve wereld. Woolrich woonde daar tot de dood van zijn moeder op 6 oktober 1957, wat hem ertoe aanzette te verhuizen naar het iets chiquere Hotel Franconia (20 West 72nd Street, vlakbij Central Park).
In latere jaren socialiseerde hij af en toe in bars in Manhattan met collega's van Mystery Writers of America en jongere fans zoals schrijver Ron Goulart. Hij verhuisde later naar het Sheraton-Russell op Park Avenue en werd een virtuele kluizenaar. In zijn zestiger jaren, met zijn gezichtsvermogen dat achteruitging, eenzaam, geplaagd door schuldgevoelens over zijn homoseksualiteit, gekweld door zelfvertrouwen, alcoholist en diabeet, verwaarloosde Woolrich zichzelf in zulke mate dat hij een voetinfectie liet ontaarden in gangreen, wat begin 1968 resulteerde in de amputatie van een been. Na de amputatie en bekering tot het katholicisme keerde Woolrich terug naar het Sheraton-Russell, waar hij een rolstoel nodig had. Een deel van het personeel bracht Woolrich naar de lobby, zodat hij het voorbijrijdende verkeer kon overzien.
Overleden te New York City, New York. Hij is begraven op de Ferncliff Cemetery in Hartsdale, New York. De meeste boeken van Woolrich zijn uitverkocht en nieuwe edities kwamen traag uit vanwege problemen met nalatenschappen. Hij liet fragmenten van een onvoltooide roman na, getiteld The Loser. Fragmenten zijn afzonderlijk gepubliceerd en ook verzameld in Tonight, Somewhere in New York (2005).
Woolrich liet zijn nalatenschap van ongeveer $ 850.000 na aan de Columbia University om studiebeurzen in het nalatenschap van zijn moeder te schenken voor het schrijven van studenten.