Inició estudios preparativos para ingresar en la Escuela de Arquitectura pero los abandonó y pasó a estudiar lenguas semíticas en la Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad Complutense de Madrid, en la que obtuvo el Doctorado en Filosofía y Letras. Allí conoció a Carmen Martín Gaite, Ignacio Aldecoa y Jesús Fernández Santos. También comenzó los estudios de cinematografía en la Escuela Oficial, si bien abandonó posteriormente.

Comenzó su labor literaria publicando relatos en revistas de finales de los años cuarenta. Junto a Ignacio Aldecoa y Alfonso Sastre estuvo al frente de la 'Revista Española' donde publicó dos narraciones y la traducción de 'Totò il buono' del escritor y guionista C. Zavattini.

En 1951 publicó “Industrias y andanzas de Alfanhuí”, relato que llamó la atención por la pulcritud del estilo y el interés argumental. Es la historia de un niño al que expulsan de la escuela por escribir en un alfabeto ininteligible. A la expulsión se une el encierro en un cuarto por parte de su madre. Poco a poco Alfanhuí irá componiendo su propia realidad a través de extrañas andanzas que lo alejan de la órbita de la norma y el castigo.

La obra más importante de Rafael va unida a un río que discurre por el Corredor del Henares; “El Jarama” (premio Nadal 1955 y premio de la Crítica 1956),. El Jarama narra un domingo de verano a orillas del río que le da el nombre a lo largo de dieciséis horas. Por su interés en el lenguaje coloquial se ha llegado a hablar de "novela-magnetofón". Sánchez Ferlosio recoge con minuciosa exactitud las acciones de esa colectividad, los diálogos vulgares con sus peculiares modismos y giros populares, y recreó ante los ojos del lector el mundo juvenil casi con relieve cinematográfico. Por su interés en el lenguaje coloquial se ha llegado a hablar de "novela-magnetofón". A esta novela se le han dedicado numerosos estudios científicos y lingüísticos, por considerarla un hito en la historia de la literatura de la postguerra, aunque el autor reniega de ella.

Casado con la escritora Carmen Martín Gaite, dejó de publicar durante un largo periodo de tiempo, hasta que en 1974 publico una serie de artículos y ensayos, "Las semanas del jardín".Otras obras suyas son "Alfanhui y otros cuentos" (1961) y "Dientes, pólvora, febrero", también del mismo año; "El corazón caliente" (1961) y la ya mencionada "Semanas en el jardín” (1974), entre otras. Ha escrito además poesía, cuentos, narración breve y ha traducido la obra "Milagro en Milán".

Ha traducido "Les enfants sauvages" de Lucien Malson (1973) en Alianza y sus obras han sido traducidas, entre otras lenguas, al inglés, alemán, francés, italiano, ruso y chino.
Más tarde, en 1986, vieron a luz dos libros de ensayo, "Mientras no cambien los dioses, nada ha cambiado" y "Campo de Marte 1", junto a "La homilía del ratón" (recopilación de artículos periodísticos) y la novela "El testimonio de Yarfoz" (historias que transcurren en un país imaginario formado alrededor del río Barcial)..

En 1992 apareció "Ensayos y artículos", y a fines de 1993 publicó un libro de reflexiones con el significativo título de "Vendrán más años malos y nos harán más ciegos", con el que obtuvo los Premios Nacional de Ensayo y Ciudad de Barcelona en 1994.

En 2003 publica "Non olet" (Destino, 2003); su obra está siendo reeditada por la misma editorial. Su última obra publicada es "El geco" (2005). Se trata de una obra de virtuisismo lingüístico. El autor persigue un mensaje moralizador que se trasmite por medio de disimuladas parábolas.

En el año 2004 se le ha reconocido con el Premio Cervantes.

Obra