W 1994 roku rozpoczął studia na kierunku biochemii na Uniwersytecie Brighama Younga w Provo w stanie Utah. W latach 1995–1997 prowadził w Seulu działalność misyjną Kościoła Jezusa Chrystusa Świętych w Dniach Ostatnich, którego jest członkiem. Po powrocie wznowił studia na anglistyce i w 2005 roku uzyskał tytuł magistra na kierunku twórczego pisania. Zadebiutował wydaną przez Tor Books w maju 2005 powieścią fantasy Elantris.
Od 7 lipca 2006 roku jest żonaty z nauczycielką Emily Bushman, swoją aktualną menadżerką. W październiku 2007 roku urodził im się syn, Joel.
Po śmierci Roberta Jordana, autora cyklu fantasy Koło Czasu, Brandon Sanderson został wybrany przez żonę zmarłego, Harriet Rigney, aby dokończył ostatni, 12. tom tej serii. Z uwagi na obszerność materiału przygotowanego przez Jordana został on wydany w trzech częściach.
W 2013 roku otrzymał dwie nagrody Hugo: w kategorii Best Novella (Nowa dusza cesarza) oraz Best Related Work (za Writing Excuses Season Seven wraz z Danem Wellsem, Mary Robinette Kowal, Howardem Taylerem i Jordanem Sandersonem).