一九四九年出生於北海道，高中時以小說〈青春的記憶〉獲有島青少年文藝獎。一九七六年，以〈自深夜開始〉獲北方文藝獎佳作，一九七七年，以〈移動動物園〉入圍新潮新人獎。一九八二年，《你豢養的鳥會唱歌》入圍芥川獎，接著以《天空的藍色》、《水晶之腕》、《黃金之服》、《翻越圍籬》各自入圍當年的芥川獎。一九八九年，以唯一的長篇小說《陽光只在那裡燦爛》入圍三島由紀夫獎。文藝生涯共歷經五次芥川獎入圍，一次三島由紀夫獎、野間文藝新人獎入圍。

一九九〇年十月十日，佐藤泰志在離家不遠的樹林上吊自殺，結束了自己年輕的生命，享年四十一歲。佐藤過世後，所著書籍全數設為絕版，直到二〇〇七年，出版社才以「佐藤泰志作品集」為標題重新出版。除了以出生地函館為背景的三部小說《翻越圍籬》、《海炭市敘景》與《陽光只在那裡燦爛》陸續改編為同名電影，紀錄片《書寫重量的作家》也讓世人重新認識佐藤泰志。

《我愛過的那個時代》作者川本三郎曾說，反叛時代的熱烈氣氛催生了佐藤泰志明快的文體，讓人深刻體會在社會階級裡受迫的生命情境。日本知名導演福間健二更相信，佐藤泰志一生用文學撫慰受傷和落敗的底層人民，這些不安與恐懼的故事，無奈地體現了當前世界的荒謬無理。逝世後歷經二十年的沉寂，佐藤泰志的最高成就小說《陽光只在那裡燦爛》，讓人看見日本文學史上「七〇年代的遺珠」，跨越歷史時空對資本社會的精準刻畫與反省。