Armijn Pane dilahirkan di Muara Sipongi, Tapanuli, Sumatera,[2] anak ketiga dalam kalangan lapan adik-beradik.[1] Beliau menghadiri sekolah H.I.S, Padang Sidempuan, dan Tanjung Balai dan kemudian menghadiri sekolah Europeesche Lagere School (ELS) di Sibolga dan Bukit Tinggi.[3] Selepas menamatkan pendidikan di ELS, beliau berhijrah ke Jawa dan memulakan pengajaran (tetapi tidak menamatkan) perubatan di School tot voor Indische Opleiding Artsen (STOVIA) di Jakarta, dan di Nederlandsch Indische Artsen School (NIAS), Surabaya. Beliau kemudian menumpukan usahanya kepada penulisan dan kesusasteraan di Algemeene Middelbare School (AMS) di Surakarta, sebelum lulus dengan sarjana dalam bidang Kesusasteraan Klasik Barat pada tahun 1931.[2]

Semasa masih menjadi pelajar di Solo, beliau bergiat di dalam organisasi pemuda kebangsaan, Indonesia Muda, akan tetapi meninggalkan kegiatan ini tidak lama kemudian untuk menumpukan perhatian terhadap penulisan.[4] Armijn Pane memulakan kerjaya sebagai seorang wartawan di Jakarta dan Surabaya, dan juga mengajar bahasa dan sejarah di sekolah kebangsaan di Kediri dan juga Jakarta.[3]Antara tahun 1933–1938, beliau menjadi setiausaha dan penyunting majalah Pemuisi Baru, dan pada tahun 1936 beliau menyertai Balai Pustaka.[2] Pada tahun 1937 beliau, Amir Hamzah dan Sutan Takdir Alisyahbana mengasaskan majalah Poedjangga Baroe.[3] Berikutan kemerdekaan Indonesia beliau menjadi penyunting Spectrum, majalah Indonesia dari tahun 1948 sehingga tahun 1955.[2] Semasa zaman inilah beliau menulis karya-karya awalnya, antaranya lakonan Lenggang Kencana (1937); himpunan puisi berjudul Jiwa Berjiwa (1941); lakonan Jinak-jinak Merpati (1953); dan himpunan cerpen Kesah antara Manusia (1953).[3] Karya-karya lain termasuk Iwa-inclined (1939), sebuah himpunan cerpen; novel Belenggu (1940) and Djinak-Djinak Merpati (1953).[2]

Novel Armijn Pane, Belenggu, dianggap sumbangan terpentingnya kepada kesusasteraan Indonesia.[5] Novel ini mendapat sambutan bercampur selepas penerbitannya dalam majalah Pujangga Baru, dan dikritik ramai kerana dua sebab: yang jalan ceritanya tidak berapa munasabah kerana watak-wataknya bertindak berlainan daripada orang biasa; dan yang ceritanya tidak bermoral.[5] Plot karya, sebuah cinta tiga segi antara seorang doktor, isteri dan perempuan simpannya, dianggap baharu dan amat mengejutkan buat ramai pembaca Indonesia, lebih-lebih lagi kerana novel tidak menyalahkan sesiapa.[5] Namun demikian, novel ini dikira revolusioner dalam cara Armijn memeriksa dan meneliti perasaan watak-wataknya. Armijn juga mengenakan teknik monolog dalaman dan menggunakan tanda elipsis titik dan sengkang di belakang ayat yang tidak kehabisan untuk menggambarkan perasaan syak dan ketidaktentuan yang ada pada seorang lelaki Indonesia yang moden dan berpendidikan.[3] Novel ini dianggap mercu tanda dalam kesusasteraan Indonesia disebabkan kedua-dua gaya dan kandungannya.[6]

Armijn Pane diberi penghormatan bagi usaha-usahanya dalam bidang kesusasteraan oleh kerajaan Indonesia pada tahun 1969. Beliau meninggal dunia hanya beberapa bulan kemudian, pada bulan Februari 1970, di Jakarta.[2]