Украинский советский поэт, прозаик, публицист, один из основоположников послереволюционной украинской прозы. Автор лозунга «Геть від Москви!».
Родился 13 декабря 1893 года в посёлке Тростянец Харьковской губернии (ныне райцентр Сумской области). Отец русский, рабочий, мать украинка, учительница. Бросил гимназию в 4-м классе (окончил экстерном в 1916) году, работал на заводах.
Пытался заниматься революционной пропагандой. С конца 1917 года — активный сторонник большевиков, на подпольной работе. С апреля 1919 года — член РКП(б).
В 1919 году краткое время возглавлял ЧК Богодуховского района. Его впечатления о чекистской работе отражены в его новелле «Я (Романтика)» (1923), герой которой — руководитель местного ЧК — приговаривает свою мать к расстрелу во имя идеалов революции. Главная идея новеллы «Я (Романтика)» — разочарование в революции, кричащие противоречия и раздвоение человека того времени. Главный персонаж — человек без имени, следовательно, без индивидуальности, без души. Ради революции он убивает свою мать и терзается мыслью: стоила ли революция такой жертвы.
В 1920-е годы полностью поддерживает и претворяет в жизнь политику «украинизации», которую проводил Н. Скрипник, в своих памфлетах выступил против русификационного и почвенническо-«просвитянского» векторов развития украинской советской культуры под лозунгами «Прочь от Москвы!», «Украина или Малороссия?», «Ориентация на психологическую Европу».
Член и фактический лидер литературного объединения ВАПЛИТЕ, в которое входили также украинские писатели — его друзья Аркадий Любченко,Григорий Эпик, Олесь Досвитний, Майк Йогансен. До того был членом литературной организации «Гарт», которой руководил Василь Эллан-Блакитный. В 1930 организовал литературное объединение Пролитфронт (Пролетарский литературный фронт).
Был подвергнут критике; после письма Сталина «Тов. Кагановичу и другим членам ПБ ЦК ВКП(б)У» от 26 апреля 1926 и последовавших за ним разгромных выступлений в прессе московского и республиканского руководства (борьба с «хвылевизмом») в 1926—1928 высказал публичное осуждение своих взглядов.
В сборниках стихов «Молодость» (1921), «Предрассветные симфонии» (1922) — романтическое восприятие революции; в сборнике новелл «Синие этюды» (1922), романе «Вальдшнепы» (ч. 1, 1927), в «Повести о санаторной зоне» (1933) — ирония и сарказм в изображении современного мещанства. В литературно-критической книге «Мысли против течения» (1926) выступал за самостоятельное развитие украинской литературы.
С критикой подобных взглядов Хвылевого немного позже выступил западноукраинский писатель и публицист Ярослав Галан.
До конца жизни считал себя коммунистом.
13 мая 1933 покончил жизнь самоубийством, пригласив к себе в гости своих друзей-писателей.
В конце 1930-х годов осуждён как «буржуазный националист».