Şubat 1609'da İstanbul'da doğdu. Aslolan adı Mustafa'dır. Doğu'da Hacı Halife, Batı'da ise Hacı Kalfa adıyla da tanınır. Babası Abdullah Enderun'da yetişmiş, silahdarlık göreviyle saraydan ayrılmıştı. 14 yaşına kadar özel eğitim gören Kâtib Çelebi, 1623'te Anadolu Muhasebesi Kalemi'ne girdi. IV. Murad devri'nde (1624-1640) girişilen Doğu Seferlerine kâtib olarak katıldı. 1635'te İstanbul'a dönerek kendisini tümüyle okuyup yazmaya verdi.
Devrin ünlü bilginlerinin derslerine katılarak medrese öğrenimindeki eksikliklerini giderdi. Tarihten tıpa, coğrafyadan astronomiye kadar geniş bir ilgi alanı olan Kâtib Çelebi'nin hem de zengin bir kitaplığı da vardı. 1645'te sırası geldiği biçimde yükselemediği için kalemdeki görevinden ayrıldı.
Sadece 1648'de Takvimü't-Tevarih adlı eserı dolayısıyla Şeyhülislam Abdürrahim Efendi aracılığıyla kalemde ikinci halifeliğe getirildi. Bundan sonra da öğrenme ve öğretme yolundaki çabalarını sürdüren yazman Çelebi peş peşe yapıtlar vermeye başladı. Telif ve çeviri olarak yirmiyi aşkın kitap yazdı. En önemlileri tarih, coğrafya ve kaynakça alanındadır.
Tarih alanındaki yapıtlarının ilki 1642'de tamamladığı Arapça Fezleke'dir. (Fezleketi Akvâlü'l-Ahyâr fi İlmi't-Tarih ve'l-Ahbar). Dört bölümden oluşan kitapta tarihin anlamı, mevzusu ve yararı anlatıldıktan sonrasında bu alandaki temel yapıtların bir bibliyografyası verilmiş, peşinden da Klasik İslam Tarihçiliği'ne uygun olarak Dünya'nın yaratılışından 1639'a dek kurulan devletler ve meydana gelen önemli olaylar kısaca sıralanmıştır.
Arapça Fezleke'nin devamı niteliğindeki Türkçe Fezleke, 1591-1654 arasındaki vakaları özetleyen bir Osmanlı zamanı'dir. Olayların kronolojik sıralamasının peşinden her senenin sonucunda o yıl içerisinde ölen devlet adamları ve bilginlerin yaşam öykülerinden ve yapıtlarından da doğrusu söz eder. Takvimü't-Tevarih ise, Adem Peygamber'den 1648'e kadar geçen tarihsel olayların bir kronolojisidir.
En tanınmış yapıtlarından olan Tuhfetü'l-Kibar fi Esfari'l-Bihar'da kuruluş döneminden 1656'ya kadar, Osmanlı Denizciliği'nin bir tarihçesi yanında Osmanlı Donanması'nın, tersane ve bahriye örgütünün işleyişini anlatır, kaptan-ı deryaların yaşam öykülerini verir. Sonunda da son zamanlarda denizlerde uğranılan başarısızlıkları giderme yolundaki öğütlerini sıralar.
Coğrafi yapıtların en önemlisi olan Cihannüma, Osmanlı Coğrafyacılığı'nda yeni bir çığır açmıştır. Kâtib Çelebi, Cihannüma'yı iki kez yazmıştır. 1648'de yazmaya başladığı ilki, Klasik İslam Coğrafyası temelindeydi. Bu yaratıını hemen hemen bitirmemişken eline geçen Gerardus Mercator'un Atlas'ını, Mehmed İhlasî adlı bir Fransız dönmesinin yardımıyla Latince'den Türkçe'ye çevirterek yeni bilgiler edindi ve 1654'te Cihannüma'yı ikinci defa yazmaya girişti. Arkasından yine Mercator'un Atlas Minor'unu elde etti. Bu tarz şeylerin yanı sıra Batılı coğrafyacılardan Ortelius, Cluverius ve Lorenz'in yapıtlarından da yararlandı. Organik olarak eski Arap, İran ve Osmanlı Coğrafyacıların yapıtlarını da kullandı.
İkinci Cihannüma, Dünya'nın yuvarlak olduğunu da kanıtlamaya çalışan fiziki coğrafya ağırlıklı bir giriş kısmınden sonrasında Kristof Kolomb ve Macellan'ın keşif gezilerinden söz eder. Ardından Japonya'dan başlayarak Asya ülkelerini tanıtır. Bunların tarihleri, yönetim biçimleri, ekonomileri, inançları konusunda bilgiler verir. Bu arada İslam Coğrafyacılarının informasyon yanlışlarını gösterir, bunların harita kullanmamaktan ileri geldiğini açıklar. Bu ikinci Cihannüma'da anlatılan son yer Van'dır. Birinci Cihannüma'da ise Osmanlı Avrupa'sı ve Anadolu ile İspanya ve şimal Afrika'yı kapsamaktadır. Her iki şekilde de ek olarak birçok harita vardır.
Cihannüma, özünde tüm İslam ve Hıristiyan Coğrafyacılığı'nın da temeli olan Batlamyus (Ptolemaios) Kuramı'na dayanmakla beraber, o güne dek derhal hemen hiç yararlanılmayan Batı kaynaklarını Osmanlı Coğrafyacılığı'na tanıtması bakımından büyük örutubet taşır.
Yazman Çelebi'nin Batı'da tanınan en ünlü eserı Keşfü'z-Zünun an Esamü'l-Kütübi ve'l-Fünun'dur. Arapça bir bibliyografya sözlüğü olan yapıtta 14.500 kitap ve risalenin adı ve yazarı verilir. Bilim tasnifine nazaran ve alfabetik olarak düzenlenmiş olan yaratı, yirmi yılda tamamlanmıştır.
Kâtib Çelebi'nin tarih felsefesini ve cemiyet görünüşünü açıklaması bakımından önemli olan yapıtı Düsturü'l-Amel li-Islahi'l-Halel'dir. Kısa kısa dört bölümden oluşan bu küçük risalede İbn Haldun'un etkisi açıkça görülür. Toplumların da canlılar şeklinde doğup, gelişip, öldüğü görüşünü yineleyen Kâtib Çelebi, bu dönemlerin uzunluğunun yahut kısalığının toplumlara ve kişilere bakılırsa değiştiğini de ekler. Risalede Osmanlı camiası'nun ömrünün uzaması için de reaya, asker ve gömü mevzularında alınması lüzumlu önlemleri sıralar, öğütler verir.
Daha çok dinsel konuları tartıştığı yapıtlarının en önemlilerinden olan İlhamü'l-Mukaddes fi Feyzi'l-Akdes'de şimal ülkelerinde namaz ve oruç zamanlarının belirlenmesi, Dünya'da Güneş'in hem hayata merhaba dediğu bununla birlikte battığı bir yerin var olup olmadığı ve her ne yana yönelirse Mekke'den başka kıble olabilecek bir yer olmadığını tartışır. Arapça olan bu yaratıında yanıtlamaya çalıştığı bu soruları daha önce Şeyhülislam'a ve bilginlere sorduğunu, fakat doyurucu bir karşılık alamadığını da belirtir.
Son yapıtı olan Mizanü'l-Hakk fi İhtiyari'l-Ahakk'da da devrin din bilgilerinin tartıştıkları çeşitli mevzular hakkında düşüncelerini açıklar. Karşıt düşüncelere hoşgörüyle bakılmasını öğütler. Din bilginlerinin kendi aralarındaki şiddetli tartışmalarının temelsizliğini ve zararlarını vurgular. Yaratıın sonunda kendi özyaşamöyküsüne yer verir. 6 Ekim 1657'de İstanbul’da vefat etmiştir.