Yoon Suk Yeol lahir dan dibesarkan oleh orang tua dari kalangan akademisi.  Ayahnya, Yoon Ki Joong, adalah profesor dan pendiri Departemen Statistik di Universitas Yonsei. Yoon Ki Joong merupakan lulusan Universitas Yonsei dan Universitas Hitotsubashi, Jepang.

Ia adalah pendiri Himpunan Statistik Korea dan menjadi anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Korea. Ibunya, Choi Jeong Ja, bekerja sebagai pengajar di Ewha Womans University dan meraih gelar profesor tetapi berhenti mengajar setelah menikah.

Yoon bersekolah di Sekolah Dasar Daegwang, Sekolah Menengah Pertama Jungnang, dan Sekolah Menengah Atas Chungam. Ia mengambil jurusan hukum di Universitas Nasional Seoul pada 1979. Ia mendapat gelar sarjana hukum pada 1983 dan menyelesaikan magister hukum dari universitas yang sama pada 1988.

Yoon Suk Yeol mulai bekerja sebagai asisten jaksa di Divisi Investigasi Khusus yang menangani kasus-kasus korupsi. Ia pernah memegang sejumlah posisi penting di divisi ini, di antaranya Direktur Divisi Khusus 1 Kantor Kejaksaan Distrik Pusat Seoul dan Kepala Divisi 1 dan 2 Kantor Kejaksaan Agung.

Namanya mulai terkenal karena menangani kasus-kasus korupsi yang berhubungan dengan politikus dan pengusaha. Ia menangkap kepala dinas intelejen Badan Kepolisian Nasional di era pemerintahan Kim Dae-jung, meskipun ditentang atasannya. Pada masa pemerintahan Roh Moo-hyun, ia menangkap tokoh-tokoh politik seperti Ahn Hee-jung dan Kang Geum-won.

Pada 2013 ia menjadi kepala Kantor Kejaksaan Distrik Suwon. Ia menyelidiki kasus keterlibatan Badan Intelejen Nasional Korea Selatan dalam proses pemilihan presiden 2012. Namun, investigasi ini membuat Yoon diskors selama tiga bulan dan dipindahkan ke Kantor Kejaksaan Daegu.[2][6][9] Menurut Kim Yeon-woo, penulis buku Yoon Suk Yeol: A Warm-Hearted Man, Yoon diasingkan di sana dan menghabiskan waktunya sendirian, termasuk saat makan siang.

Pada 2016, ia diminta Park Yong-soo—investigator independen—untuk bergabung dalam tim investigasi kasus penyalahgunaan kekuasaan oleh presiden Park Geun-hye. Investigasi ini menghasilkan skandal politik besar yang menyeret sejumlah tokoh, termasuk Choi Soon-sil dan eksekutif Samsung, Lee Jae-yong.

Setelah delapan tahun mengemban amanat di kejaksaan Daegu, ia mengundurkan diri dan setelah itu dipilih kembali oleh presiden menjadi direktur divisi pertama departemen investigasi pusat Kejaksaan Agung dan kepala departemen investigasi khusus pertama Kantor Kejaksaan Distrik Pusat Seoul.

Pemilihan Yoon sebagai Jaksa Agung adalah bagian dari reformasi hukum yang diterapkan Moon dan ia pun menjadi orang kepercayaan Moon. Saat menjadi Jaksa Agung ia memerintahkan penyelidikan pada Menteri Kehakiman dan orang dekat Presiden Moon, Cho Kuk, atas tuduhan korupsi dan penyalahgunaan kekuasaan.

Hubungan Yoon dan Moon semakin memburuk ketika Yoon memperbolehkan penyelidikan keterlibatan Cheong Wa Dae dalam pemilihan sela di Ulsan yang memenangkan teman dekat Moon. Yoon akhirnya mundur sebagai Jaksa Agung pada Maret 2021 sebagai bentuk protes atas rencana reformasi kejaksaan.

Pada Juni 2021, Yoon Suk Yeol mengumumkan maju dalam bursa pemilihan presiden sebagai calon independen. Tak lama setelahnya ia bergabung dengan partai oposisi utama, Partai Kekuatan Rakyat pada Juli 2021 dan menjadi kandidat capres dari partai pada November 2021.

Yoon Suk Yeol memenangkan pemilihan umum presiden yang digelar 9 Maret 2022. Setelah dikonfirmasi sebagai pemenang pemilihan presiden oleh Komite Pemilihan Nasional, ia berpidato di Majelis Nasional pada 10 Maret 2022 pagi waktu setempat. Ia menggantikan Moon Jae-In sebagai Presiden Korea Selatan dan dilantik pada 10 Mei 2022