Su padre fue Tadeusz Zagajewski y su madre Ludwika Zagajewska, nacida Turska. Como otros repatriados polacos de las kresy anejas a la Unión Soviética, su familia fue expulsada por los soviéticos y se instaló en 1946, tras la Segunda Guerra Mundial, en Gliwice (Silesia), donde hizo sus estudios secundarios.
Se inscribió después en la Universidad Jaguelónica de Cracovia, donde llevó a cabo estudios superiores de Psicología y de Filosofía. Más tarde enseñó Filosofía en la Academia de Minería y Metalurgia (actual Universidad de Ciencias y Tecnología AGH), también en Cracovia. Se ligó entonces al movimiento poético de la Nowa fala ('nueva ola') en la ciudad y perteneció a su grupo literario polaco Teraz ('ahora'), dando a conocer en revistas sus primeros poemas: en 1967 hizo su debut con el poema «Música», publicado en la revista Życie Literackie. Luego fue publicando con regularidad en las revistas Odra (1969-1976) y Twórczość (1969, 1971-1973).
En 1972 publicó su primer poemario, Komunikat, al que siguió la novela Ciepło zimno (Caliente y frío). Difundía además sus ideas en la revista clandestina Zapis, uno de los principales medios de la oposición democrática polaca. Publicó después Sklepy mięsne (Carnicerías). El objetivo de este grupo de la generación del 68, formado por autores decididos a comprometerse políticamente en sus obras como Julian Kornhauser, Kipska, Ryszard Krynicki o Stanisław Baranczak, era «alzarse contra las falsificaciones de la realidad y la apropiación del lenguaje por parte de la ideología y la propaganda comunista». Dos de los principales lemas de este grupo eran «Powiedz prawdę» ('Di la verdad') y «Mów wprost» ('Habla claro').[5] En Cracovia frecuentó a personajes como el escritor Stanislaw Lem y el filósofo Roman Ingarden, y creó varias revistas. También ejerció como traductor (de Raymond Aron, Mircea Eliade, etc.).
Desde 1982 se estableció en París, según él, más por motivos sentimentales que políticos (seguía a una mujer); también estuvo un tiempo residiendo en Berlín y en los Estados Unidos. Regresó a Cracovia en 2002 junto a su mujer, Maja Wodecka. Todos los años enseña, como profesor invitado, en la Universidad de Chicago.
Entre su obra destacan Pragnienie (1999), Ziemia ognista (1994), Jechać do Lwowa (1985), Sklepy mięsne (1975) y Komunikat (1972).
Ha sido traducido a diversos idiomas. Sus libros de poesía traducida al inglés son Mysticism for beginners, Tremor y Canvas. En esta misma lengua, en prosa son: Another beauty (2000) y de la colección en prosa, Two cities (1995) y Solitude and solidarity (1990). En la actualidad gran parte de su obra está siendo traducida al castellano y al catalán por dos editoriales. Se hizo célebre por el poema «Try to praise the mutilated world» (Intenta celebrar el mundo mutilado), impreso en la revista The New Yorker después de los atentados del 11 de septiembre de 2001,[7] y por sus publicaciones sobre su poeta coterráneo Czesław Miłosz, premio nobel de Literatura en 1980.
En 2017 fue galardonado con el Premio Princesa de Asturias de las Letras.[8] Con este motivo declaró en El Mundo que hay una cultura común europea: «Vengo a España y nada me parece ajeno». Y sobre sus primeras lecturas de autores españoles señaló: «Una versión del Quijote para niños. Después, dediqué mucho tiempo a los libros sobre la Guerra Civil. Y después, a Antonio Machado, mi preferido».[9]
Agnieszka Gutthy, «La Filología Polaca en las universidades de los Estados Unidos: un siglo de investigación y docencia», [en:] Eslavistica Complutense, n.º 7, 2007 (pp. 171-176).
Gabriel Insausti, «Adam Zagajewski: "Quizá sea imposible escribir sin una utopía personal"», [en:] Revista de Occidente, n.º 323, 2008 (pp. 115-127), ISSN 0034-8635.
Martín López-Vega, «Adam Zagajewski, en defensa de la experiencia», [en:] Clarín. Revista de Nueva Literatura, n.º. 91, XVI, 2011 (pp. 21-29).
Javier Moreno, «En torno a Adam Zagajewski», [en:] Nuestro tiempo, n.º. 625-626, 2006 (pp. 52-61).