Ο Κώστας Βάρναλης γεννήθηκε το 1884 στον Πύργο της Βουλγαρίας (τότε Ανατολικής Ρωμυλίας), όπου βίωσε το κλίμα του ελληνοτουρκικού πολέμου του 1897. Το 1898 τέλειωσε το Ελληνικό Σχολείο και γράφτηκε στα Ζαρίφεια Διδασκαλεία. Ολοκλήρωσε τις εγκύκλιες σπουδές του το 1902 και διορίστηκε δάσκαλος στο σχολείο του Πύργου σε ηλικία δεκαοχτώ ετών. (...) Φοίτησε στη Φιλοσοφική Σχολή και πήρε μέρος στη διαμάχη για το Γλωσσικό Ζήτημα ως υποστηρικτής των δημοτικιστών. Το 1907 συμμετείχε στην ίδρυση του ποιητικού περιοδικού Ηγησώ το οποίο κυκλοφόρησε δέκα τεύχη. Το 1908 αποφοίτησε από τη Φιλοσοφική Σχολή και διορίστηκε ελληνοδιδάσκαλος στην Αμαλιάδα. Από εκεί έστειλε στο περιοδικό Νέα Ζωή της Αλεξάνδρειας το ποίημα Θυσία. Μετά από άρνηση του περιοδικού να το δημοσιεύσει, μέλη της Νέας Ζωής αποχώρησαν και δημιούργησαν το περιοδικό Γράμματα, όπου και δημοσιεύτηκε η Θυσία. Τρία χρόνια αργότερα έγινε σχολάρχης στην Αργαλαστή του Πηλίου και μετά από κατηγορίες εναντίον του για εμπλοκή στην υπόθεση των Αθεϊκών του Βόλου μετατέθηκε στα Μέγαρα.
Μετά το δεύτερο Βαλκανικό Πόλεμο, στον οποίο πήρε μέρος με τους «απαλλαγέντας και αγυμνάστους του 1900-1902», φοίτησε στο Διδασκαλείο Μέσης Εκπαίδευσης του Γληνού και το 1915 διορίστηκε σχολάρχης στην Κερατέα Αττικής. Από το 1910 άρχισε να ασχολείται με τη λογοτεχνική μετάφραση και ως το 1916 ολοκλήρωσε τους Ηρακλείδες του Ευριπίδη, τον Αίαντα του Σοφοκλή, τα Απομνημονεύματα του Ξενοφώντα και τον Πειρασμό του Αγίου Αντωνίου του Φλωμπέρ.
Το 1916 επιστρατεύτηκε ξανά, αυτή τη φορά στη Λήμνο (είχε προηγηθεί η λήξη της Βουλγαρικής ουδετερότητας). Το 1917 διορίστηκε καθηγητής στο Γυμνάσιο Πειραιά, και το 1919 έφυγε με υποτροφία για μετεκπαίδευση στην αισθητική και τη νεοελληνική φιλολογία στο Παρίσι. Η εκεί παραμονή του σηματοδότησε την ιδεολογική προσχώρησή του στο μαρξιστικό διαλεκτικό υλισμό, καρπός της οποίας στάθηκε το ποίημα Προσκυνητής. Μετά την πτώση της κυβέρνησης Βενιζέλου η υποτροφία του διακόπηκε και ο Βάρναλης επέστρεψε στην Αθήνα, όπου στις αρχές του 1921 διορίστηκε καθηγητής στο Γ΄ Γυμνάσιο του Πειραιά. Το καλοκαίρι του ίδιου χρόνου έγραψε στην Αίγινα Το Φως που καίει, που εξέδωσε ένα χρόνο αργότερα στην Αλεξάνδρεια με το ψευδώνυμο Δήμος Τανάλιας (δέυτερη αναθεωρημένη έκδοση πραγματοποίησε το 1933). Το 1922 δημοσίευσε επίσης τους Μοιραίους στο περιοδικό Νεολαία και τη Λευτεριά στο περιοδικό Μούσα.
Το φθινόπωρο του 1923 μετά από ανάκληση της διακοπής της υποτροφίας του ξαναπήγε στο Παρίσι, όπου έμεινε στο σπίτι του φίλου του χαράκτη Γιάννης Κεφαληνού. Το 1924 γύρισε στην Αθήνα και δίδαξε νεοελληνική λογοτεχνία στην Παιδαγωγική Ακαδημία υπό τη διεύθυνση του Γληνού. Ένα χρόνο αργότερα σημειώθηκε η κριτική διαμάχη του Βάρναλη με τον Γιάννη Αποστολάκη. Ο Βάρναλης δημοσίευσε το δοκίμιο Ο Σολωμός χωρίς μεταφυσική, αντιτιθέμενος στην ιδεαλιστική ποιητική θεωρία που είχε εκφράσει ο Αποστολάκης στο έργο του Η ποίηση
στη ζωή μας. Το 1926 παύτηκε από τη θέση του ως καθηγητή της Παιδαγωγικής Ακαδημίας, αρχικά προσωρινά και στη συνέχεια οριστικά, με αφορμή ένα δημοσίευμα της Εστίας που δημοσίευσε ως παράδειγμα της αντεθνικής δράσης των μεταρρυθμιστών Παιδαγωγών ένα απόσπασμα από Το φως που καίει. Ο Βάρναλης στράφηκε στη δημοσιογραφία και έφυγε για τη Γαλλία ως ανταποκριτής της Προόδου. Το 1927 επέστρεψε στην Αθήνα και τύπωσε τους Σκλάβους Πολιορκημένους. Το 1929 παντρεύτηκε την ποιήτρια Δώρα Μοάτσου. Το 1932 εξέδωσε την Αληθινή απολογία του Σωκράτη. Το 1935 πήρε μέρος ως αντιπρόσωπος των ελλήνων συγγραφέων στο Συνέδριο Σοβιετικών Συγγραφέων στη Μόσχα μαζί με το Γληνό και μετά από εντολή του Κονδύλη εξορίστηκε στη Μυτιλήνη και τον Άγιο Ευστράτιο.
Παρέμεινε πιστός στην ιδεολογία του κατά τη διάρκεια της γερμανικής κατοχής και του εμφυλίου, το 1956 τιμήθηκε από την Εταιρεία Ελλήνων Λογοτεχνών και το 1959 τιμήθηκε με το βραβείο Λένιν. Είχαν προηγηθεί μεταξύ άλλων εκδόσεις των έργων του Ζωντανοί άνθρωποι, Το Ημερολόγιο της Πηνελόπης, Ποιητικά, Διχτάτορες, Αισθητικά- Κριτικά (δύο τόμοι). Το 1965 εκδόθηκε η τελευταία ποιητική συλλογή του με τίτλο Ελεύθερος κόσμος και το 1972 το θεατρικό έργο Άτταλος ο Γ΄. Πέθανε το Δεκέμβρη του 1974.
Μετά το θάνατό του κυκλοφόρησε η ποιητική συλλογή του Οργή Λαού, γραμμένη κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Παπαδόπουλου και τα Φιλολογικά Απομνημονεύματα, συγκεντρωτικός τόμος δημοσιευμάτων του στην εφημερίδα Ανεξάρτητος από το Φεβρουάριο ως τον Αύγουστο του 1935.
Η πορεία του Βάρναλη στο χώρο της ποίησης ξεκίνησε το 1904, όταν εξέδωσε τις Κηρύθρες, την πρώτη του ποιητική συλλογή με πρόλογο του Στέφανου Μαρτζώκη. Στα πρώτα του βήματα συμπορεύτηκε πνευματικά με τον Άγγελο Σικελιανό και το Νίκο Καζαντζάκη με έντονες επιρροές από το ρέυμα του παρνασσισμού και τις διονυσιακές και ανθρωπιστικές ιδέες. Με τον Προσκυνητή πέρασε σε μια νέα ιδεολογική κατεύθυνση και υιοθέτησε ένα μεσσιανικό πρότυπο της ποιητικής ιδιότητας, ενώ με το Φως που καίει σηματοδοτήθηκε η τελευταία ιδεολογική του μεταστροφή, αυτή τη φορά προς την κοινωνικά και πολιτικά στρατευμένη λογοτεχνία με τη παράλληλη όμως παρουσία σατιρικών, λυρικών, δραματικών και συμβολιστικών στοιχείων. Ο τελευταίος αυτός προσανατολισμός του τον συνόδεψε σ’ όλη τη ζωή του και κυριαρχεί και στα κριτικά του κείμενα. Γενικά το έργο του Βάρναλη αντικατοπτρίζει τη δεκτικότητά του απέναντι σε νέες ιδέες και η συνύπαρξη αντιθετικών στοιχείων στο έργο του αποτελεί έναν από τους λόγους της ιδιαίτερης γοητείας του.
