1920 október 15-én született New York City közelében, szegény nápolyi bevándorlók gyerekeként. Tanulmányait New York City Főiskoláján végezte, majd ezt követően bevonult a hadseregbe. A második világháború alatt Németországot is megjárta, de rossz látása miatt nem engedték a frontra, így csak katonai tudósítóként és PR-tisztként szolgált. A háborút követően, az 50-es években és a 60-as évek elején író-szerkesztőként dolgozott a Magazine Management-nél.
Első elbeszélése 1950-ben jelent meg, ez volt a The Last Christmas. Első regényét, a The Dark Arena-t 1955-ben adták ki. Leghíresebb műve A Keresztapa 1969-ben jelent meg, Larry King meghívottjaként egyszer azt mondta, a pénzszerzés vezérelte a könyv megírásakor. Puzo már írt korábban két regényt is, amelyeket a kritika ugyan jól fogadott, de a konyhára nem sokat hoztak. Állami hivatalnokkét, öt gyermek apjaként nagy szüksége volt a pénzre. A Keresztapa meghozta neki a sikert. Francis Ford Coppola filmet is készített a regényből, amelyet 11 Oscar-díjra jelölte, ebből hármat megnyert, egyet maga az író kapott a legjobb eredeti forgatókönyvért. A nyerő páros együtt maradt az Oscar-eső után is: Coppola és Mario Puzo együtt készítették el A Keresztapa második és harmadik részét is. A forgatókönyvírás megtetszett az írónak, a későbbiekben olyan filmeken dolgozott, mint a Superman I.-II., A halál ideje, a Kolumbusz, a felfedező és a Gengszterek klubja.
Két utolsó regényének, az Omertának és A Családnak a megjelenését már nem érte meg: 1999 július másodikán halt meg szívelégtelenségben long islandi otthonában, 79 évesen. Nem sokkal halála előtt egy interjúban azt nyilatkozta, hogy A Keresztapával nem csak egy maffiás krimit, de egy családregényt akart írni. Aki olvasta, tudja: sikerült neki.