Ta hakkas juba 13-aastaselt metsatööl käima. Talle meeldis lugeda ja ta unistas juba lapsena kirjutamisest, kuigi ei pidanud seda elatusvahendiks.
Päätalo osales Talvesõjas ja Jätkusõjas, kus sai haavata. Pärast sõda lõpetas ta tehnikakooli ehituse alal ja töötas seejärel ehitusmeistrina.
Tema esimene romaan ilmus 1958. aastal. Alates 1963. aastast oli ta vabakutseline kirjanik. Kokku kirjutas ta üle 40 romaani. Ta kirjutas eelkõige metsa- ja ehitustööst ning vaestest ja töökatest inimestest. Tema romaanide põhjal tehti mitu filmi.
Pärast Kalle Päätalo surma püstitati Taivalkoskis talle mälestusmärk. Vallas tegutseb ka Päätalo instituut. Kirjaniku lapsepõlvekodus Kallioniemis on majamuuseum.
