Jego rodzicami byli Stefania Zieleńczyk, nauczycielka, tłumaczka, autorka książek dla dzieci, i Stanisław Baczyński, literat, działacz niepodległościowy, członek Polskiej Organizacji Wojskowej, legionista, oficer wywiadu, zaangażowany w III powstanie śląskie. Ich pierwsze dziecko - córka Kamila - zmarła wkrótce po urodzeniu. Syn Krzysztof, który urodził się 22 stycznia 1921 roku, drugie imię dostał właśnie po siostrze. Chłopiec od początku był chorowity, miał słabe serce i cierpiał na astmę. Matka wychowywała go właściwie sama, bo Stanisław odszedł do innej kobiety. Do rodziny wrócił ciężko chory, tuż przed śmiercią w 1939 roku.

Baczyński nie był prymusem, na jego szkolnych świadectwach królowały stopnie dostateczne, wyróżniał się tylko w rysunkach, zamierzał nawet wstąpić na Akademię Sztuk Pięknych. Uczęszczał do gimnazjum i liceum im. Stefana Batorego w Warszawie, był w jednej klasie z późniejszymi żołnierzami Grup Szturmowych Szarych Szeregów: Tadeuszem Zawadzkim "Zośką", Jankiem Bytnarem "Rudym", Aleksym Dawidowskim "Alkiem". Razem też przez pewien czas należeli do 23. Warszawskiej Drużyny Harcerskiej "Pomarańczarnia" działającej przy szkole. Baczyński jednak niedługo utrzymał się w tym środowisku, w liceum przeżywał fascynację ruchem socjalistycznym i wstąpił do Związku Niezależnej Młodzieży Socjalistycznej "Spartakus", półlegalnej młodzieżówki PPS. Czytał Trockiego i pożyczał jego dzieła kolegom, chodził na wiece, pomagał strajkującym nauczycielom, dyskutował o marksizmie.

Powstały w tamtym czasie wiersz "Wypadek przy pracy" został opublikowany w związanym ze Spartakusem piśmie "Strzały". Na odwrocie maszynopisu matka Baczyńskiego zanotowała: "Pierwszy wiersz Krzycha - 1936 r. 15 lat". Trzy lata później napisał poemat "Bunt (Ucieczka na Wezuwiusz)" o powstaniu Spartakusa. Po procesach moskiewskich członków Komunistycznej Partii Polski dopisał do tekstu: "Ten poemat nie ma być nigdy drukowany. Krzysztof Baczyński". Fascynacja lewicowością bardzo osłabła po ataku ZSRR na Polskę we wrześniu 1939 r., a rozczarowanie przypieczętowały wieści o zbrodni katyńskiej, które dotarły do Polski w kwietniu 1943 roku.

Podczas okupacji Baczyński pracował jako szklarz, malarz szyldów, węglarz, krótki czas uczęszczał do Miejskiej Szkoły Sztuk Zdobniczych i Malarskich im. Norwida, a od jesieni 1942 studiował polonistykę na tajnych kompletach Uniwersytetu Warszawskiego. Już latem 1940 r. w konspiracyjnym Wydawnictwie Sublokatorów Przyszłości ogłosił swój pierwszy tom poetycki - "Zamknięty echem". Jesienią tegoż roku pojawił się kolejny tomik - "Dwie miłości". Obydwie książeczki zawierały po siedem wierszy i zostały wydane w siedmiu egzemplarzach. Opublikowane dwa lata później "Wiersze wybrane" mieściły już 20 utworów i wyszły w stu egzemplarzach, podobnie jak ostatni tom wierszy Baczyńskiego - "Arkusz poetycki nr 1", który ukazał się w 1944 roku.

W środowisko literackie wprowadzał go Jerzy Andrzejewski, który poznał Baczyńskiego m.in. z Czesławem Miłoszem oraz Jarosławem Iwaszkiewiczem, u którego w posiadłości w Stawiskach Baczyński zaczął bywać. Jak wspominał później w swoich dziennikach Iwaszkiewicz: "Z początku nie bardzo go lubiłem, taki był szalenie pewny swoich wierszy. Pamiętam, jak czytał je u nas po raz pierwszy na Nowy Rok 1942 i kiedy spróbowałem mu zrobić parę uwag; jak się od razu postawił okoniem, jak bronił swoich poezji, jakbym ja je atakował z całą powagą. Bardzo mnie to rozśmieszyło, ale kiedy na wiosnę zamieszkał u nas na parę tygodni, lecząc się na tę swoją astmę (Podkowa Leśna doskonale mu robiła na te ataki), kiedy tu posiedział trochę ze Stasiem Piętakiem, kiedy zaprzyjaźnił się z dziewczynkami, polubiłem go bardzo. Trzeba tylko do niego trafić poprzez tę skorupę, którą on na siebie nakłada przez młodzieńczą nieśmiałość, przez pewną szorstkość młodości. Wiersze jego nie wszystkie lubię, ale zadziwia mnie łatwość, z jaką je pisze, i jakie mnóstwo! Może trochę za dużo".

Anna Iwaszkiewicz pisała w 1947 r. o Baczyńskim: "Interesująca, pociągła twarz o pięknych, niebieskich oczach w bardzo ciemnej oprawie. Wydaje mi się, że był trochę podobny do Słowackiego". Krzysztof chorował na astmę, starał się unikać wysiłku. Tak wspominał go Miłosz: "Pamiętam go w pozycji leżącej. (…) Jego delikatność i bladość narzucały mi obraz Marcela Prousta w wykładanym korkiem pokoju".

1 grudnia 1941 r. na konspiracyjnym odczycie z logiki Baczyński poznał 19-letnią maturzystkę Barbarę Drapczyńską, drobną szatynkę o lekko skośnych oczach. Podeszła do niego pierwsza, chciała poznać młodego poetę, którego poemat "Serce jak obłok" dostała w odpisie od kolegi. Pozwoliła odprowadzić się do domu, zaprosiła Krzysztofa na przyjęcie imieninowe. "Znalazłem dziewczynę życia" - oświadczył Krzysztof matce po powrocie do domu. W nocy napisał dla niej pierwszy wiersz; opatrzył go dedykacją "Dziwnej Barbarze dziwny wiersz dziwny Krzysztof". W imieniny, 4 grudnia, po złożeniu życzeń oświadczył się i został przyjęty. Ślub wzięli 3 czerwca 1942 r. o godz. 10., w kościele Świętej Trójcy przy ul. Solec na Powiślu. Świadkiem Baczyńskiego był Jerzy Andrzejewski. W ceremonii wziął też udział Jarosław Iwaszkiewicz: "Przywiozłem im olbrzymi bukiet bzów, które w tym roku wyjątkowo obficie kwitną na Stawisku. (…) Baczyńscy przystępowali do komunii, oboje tacy drobni, malutcy, dziecinni, powiedziałem potem, że wyglądało to nie na ślub, a na pierwszą komunię. Krzysztof bardzo wzruszony. (…) I teraz tak ciągle takie dzieci się żenią".

Matka pana młodego, od początku przeciwna temu małżeństwu, zasłabła w kościele. Nowożeńcy wprowadzili się do 30-metrowego mieszkania Baczyńskich przy ul. Hołówki 3. Panie zdecydowanie nie pałały do siebie miłością. Przyjaciółka Basi, Felicja Sarna, pisała o Stefanii Baczyńskiej: "Była taką klasyczną mamusią żydowską, lwio nadopiekuńczą, potwornie zaborczą. Sama Basia mówiła o mężu, że jest wyjątkowo rozpieszczonym jedynakiem, jednak wybaczała mu wszystko dla jego talentu". W pewnym momencie synowa i teściowa, nie mogąc już wytrzymać ze sobą, podzieliły mieszkanie, rozwieszając prześcieradła, po jednej z kolejnych awantur Basia uciekła do rodziców. Po tym zdarzeniu Stefania wyprowadziła się do Anina. Krzysztof, jak wynika z zachowanych listów do matki, czuł się winny i nieszczęśliwy, że nie może mieć przy sobie swoich "dwóch miłości".

Przez całe dekady lekceważono i pomijano milczeniem wątki żydowskie w życiu i twórczości Baczyńskiego, uznając je za mało istotne. A jednak wedle obowiązującego w Polsce od września 1939 roku prawa młody polski poeta był uznawany za Żyda, bo miał co najmniej dwoje żydowskich dziadków - rodziców matki, której gorliwy katolicyzm łączono niekiedy z faktem, że była neofitką. O pochodzeniu Stanisława Baczyńskiego niewiele wiadomo, zachowały się jednak informacje, że biegle posługiwał się jidysz i prawdopodobnie, pracując w wywiadzie, zmienił nazwisko.

Kiedy tysiące warszawskich rodzin żydowskich wyprowadzało się do getta, Stefania i Krzysztof postanowili pozostać po aryjskiej stronie, nie założyli opasek z gwiazdą, nie ukrywali się. Tak samo postąpił brat Stefanii, filozof Adam Zieleńczyk, który jednak padł ofiarą donosu i 21 lipca 1943 r. został rozstrzelany przez gestapo razem z córkami, kuzynkami Krzysztofa. Dzień później Baczyński napisał słynny wiersz "Pokolenie" z frazą: „Nas nauczono. Nie ma miłości./ Jakże nam jeszcze uciekać w mrok/ przed żaglem nozdrzy węszących nas/ przed siecią wzdętą kijów i rąk".

Miłosz pisał o Baczyńskim w "Abecadle": "Musiał być doskonale świadomy, że miejsce jego w getcie, co narzucało niemożliwy do rozwiązania problem solidarności. (…) Czuł, że jego lud, z którym łączy go nie tylko krew, ale historia kilku milleniów, to żydowski lud w getcie. Niektóre wiersze świadczą o tym wyraźnie, choć zważywszy jego egzystencjalne powikłania, ta poezja mogłaby ich odsłonić więcej. Ton romantyczny pokrywał smugi jaśniejszej samowiedzy, niby ciemny pokost".

W programie szkolnym polskich liceów wiele lat był wiersz Baczyńskiego zaczynający się od słów: "Byłeś jak wielkie, stare drzewo/ narodzie mój jak dąb zuchwały", a kończący się wezwaniem: "Ludu mój! do broni!", który interpretowano jako wiersz o polskości. Światło na intencje poety może rzucić data napisania wiersza - kwiecień 1943 roku, miesiąc wybuchu powstania w warszawskim getcie.

Niedługo później, w lipcu 1943 roku, Baczyński wstąpił do AK. Należał do II plutonu "Alek" 2. kompanii "Rudy" batalionu "Zośka" w stopniu starszego strzelca pod ps. "Krzysztof Zieliński". Brał udział w akcji Tłuszcz-Urle, podczas której wykolejono pociąg niemiecki, a w czerwcu 1944 r. - w szkoleniu strzeleckim na terenie Puszczy Białej k. Wyszkowa. Poeta nie był dobrym żołnierzem. Rozkazem dowódcy 2. kompanii batalionu "Zośka" pchor. Andrzeja Romockiego z 1 lipca 1944 r. Baczyński został zwolniony z pełnionych funkcji "z powodu małej przydatności w warunkach polowych" z jednoczesną prośbą o objęcie nieoficjalnego stanowiska szefa prasowego kompanii. Chodziło oczywiście o odsunięcie poety od walki. Baczyński jednak nie skapitulował - kilka dni później przeszedł do harcerskiego batalionu "Parasol" na stanowisko zastępcy dowódcy III plutonu 3. kompanii.

Stanisław Pigoń, literaturoznawca, na wieść o tym, że Baczyński poszedł do Powstania, miał powiedzieć: "Cóż, należymy do narodu, którego losem jest strzelać do wroga brylantami". Przyjaciele Baczyńskiego już po wojnie twierdzili, że przeczuwał on własną śmierć. W ostatnim wierszu, który powstał w lipcu 1944 r., pisał: "I wtedy budzą się płacząc,/ bo strzały pękają z daleka,/ bo śnili, że dziecko poczęli całe czerwone od krwi". Ostatni wiersz Baczyńskiego opowiada o miłosnej nocy wykradzionej wojnie.

1 sierpnia 1944 r. w okolicach pl. Teatralnego Baczyński miał odebrać buty dla oddziału, tam zastał go wybuch Powstania. Został odcięty od miejsca, w którym zbierał się jego oddział. Dołączył więc do ochotników, którzy brali udział w udanym ataku na pałac Blanka. 4 sierpnia, gdy pełnił wartę, został postrzelony w głowę. Sanitariuszka Krystyna Sypniewska, ps. "Stella", tak wspominała ten moment: "Pod ciągłym ostrzałem niemieckim z różnych stron czołgałyśmy się do rannego. Kule, które przelatywały przez otwory okienne, odbijały się od ściany. Uniemożliwiały swobodne poruszanie się. Z największą ostrożnością doczołgałam się do rannego powstańca. Z lewej strony głowy miał ranę wielkości pięciozłotówki, lekko wydłużoną, w której prześwitywał mózg. Rana nie krwawiła, twarz była śmiertelnie blada. Ranny to drobny blondyn, którego z trudem ułożyłyśmy na noszach, będąc w pozycji półleżącej. Był jeszcze jakiś mężczyzna, który pomagał nam przenieść rannego przez mur do punktu sanitarnego w Ratuszu. Potem dowiedziałam się, że rannym był młody poeta lat okupacji, Krzysztof Kamil Baczyński". Poeta zmarł tego samego dnia.

Spodziewająca się dziecka Basia podobno nie wiedziała o śmierci męża. Zginęła 24 września na Starówce. Matka Krzysztofa nie uwierzyła w śmierć syna. Mówiła, że póki nie ma ciała, jest nadzieja, że żyje, może jest w niewoli. Dopiero w styczniu 1947 r. rozpoczęto ekshumacje w rejonie Ratusza. Zwłoki Baczyńskiego rozpoznano po złotym medaliku św. Krzysztofa z inicjałami KKB. 14 stycznia 1947 r. Krzysztofa pochowano na Wojskowych Powązkach w Warszawie.