В 1915 году гимназист Катаев пошел добровольцем в армию. Был дважды ранен, получил звание прапорщика. В 1919 году был мобилизован в Красную армию.
По окончании Гражданской войны занимался нелегким трудом «поэта революции» и «агитатора», что выразительно описано в рассказе «Черный хлеб». В 1922 году писатель переезжает в Москву, где работает в легендарной газете «Гудок», литературными сотрудниками которой были многие будущие знаменитости: Михаил Булгаков, Юрий Олеша, Илья Ильф.
Катаев работает в самых разных жанрах. Успех ему приносит авантюрная повесть «Растратчики». Умением «закрутить» сюжет он щедро делится с другими. Именно он «подбросил» своему брату, Евгению Петрову, и его соавтору, Илье Ильфу, интригу для будущего шедевра «Двенадцать стульев». Пьеса Катаева «Квадратура круга» ставится во МХАТе, а потом идет по всей стране.
«Время, вперед!» – так с подачи Маяковского назвал Катаев роман-хронику о тружениках пятилетки, написанную в 1932 году. Оптимистический пафос, который царил в литературе того времени, совпал с внутренним настроем писателя-жизнелюба. Однако, став признанным и благополучным советским писателем, он чувствует, что утратил нечто очень важное, некую свободу творчества. Он сам не в восторге от многих своих произведений военного и послевоенного времени, например, от идиллической повести «Сын полка», удостоенной Сталинской премии.
А вот фантастические сказки, написанные Катаевым в 1940-е годы, глубоко искренни и правдивы. Он сочинял их не только для печати, но и для своих собственных детей, Жени и Павлика, чьи имена даны главным героям. Как сказочник Катаев бывает и добрым: «Дудочка и кувшинчик», «Цветик-семицветик», и строгим: «Жемчужина» – приговор самолюбованию и гордыне, «Пень» – притча о бренности авторитета и власти.
Катаеву интересен мир молодежи. Услышав, что планируется создание журнала для подростков, он с азартом борется за место главного редактора, а получив должность, создает журнал «Юность». Он сам придумал такое «лев-толстовское» и совсем не комсомольское название, сумел отстоять его. В стране тогда шла борьба с так называемыми стилягами, а Катаев стал наряду с признанными и именитыми авторами активно печатать именно их, молодых и раскованных приверженцев свободного стиля жизни. В «Юности» начали свой путь многие поэты и прозаики новаторского склада: Василий Аксенов, Анатолий Гладилин, Фазиль Искандер, Белла Ахмадулина, Андрей Вознесенский, Евгений Евтушенко.
Работа с молодежью и самому Катаеву давала новый творческий импульс.
И уже в почтенном возрасте он начинает новую жизнь в литературе, обращая свой взгляд к прошлому и открывая там бесконечный мир, как это сделал французский классик ХХ века Марсель Пруст в своей эпопее «В поисках утраченного времени». В журнале «Новый мир» появляются катаевские произведения «Святой колодец» и «Трава забвения». Автор не хотел называть их ни романами, ни повестями, ни тем более мемуарами. Это новый жанр, на границе прозы и поэзии, созданный самим Катаевым.
С этого момента начинается судьба «нового Катаева». В противовес социалистическому реализму, в русле которого тогда работали многие писатели, он выдвигает шутливый принцип «мовизма» (от французского слова «плохой»). То есть не хочу писать по-вашему хорошо, буду писать «плохо», но по-своему.
Катаев дерзил. Не боялся бросить вызов всему литературному сообществу. В 1978 году появилась его сенсационная вещь – «Алмазный мой венец», веселое повествование о блестящих поэтах и прозаиках 1920-х годов, где реальные факты перемешаны с авторской выдумкой. Это своего рода волшебный театр, где все появляются в масках, всем даны условные имена.
Читатель вовлекается в литературную игру. Он сам должен догадаться, что Командор – это Маяковский, будетлянин – Хлебников, под маской «королевича» скрывается Есенин, «мулат» – Пастернак, «щелкунчик» – Мандельштам, «синеглазым» окрещен Булгаков, «штабс-капитаном» – Зощенко, «конногвардейцем» – Бабель…
Автору пеняли на «фамильярность» изображения легендарных писателей, тем более что судьбы их сложились трагично. Но Катаев, стирая со своих героев «хрестоматийный глянец», тем самым приближал их к читателю. Перед нами не доподлинная картина жизни, а фантастическое действо, демонстрация непобедимой силы талантов. Гении навсегда остаются юными – такая мысль прочитывается в «Венце».
И сам Катаев до последних дней сохранял дух молодости и бунтарства. «Уже написан Вертер» – этой пастернаковской строкой названо повествование о большевистском терроре в Одессе послереволюционных лет, о бессмысленности борьбы за «мировую революцию», низости и жестокости тех, кто считался ее «рыцарями». А достигнув 85-летия, Катаев публикует «Юношеский роман», где по-новому описывает события Первой мировой войны, уже не от своего имени, а от имени вымышленного героя Саши Пчелкина.