1938’de Hatay’ın İskenderun ilçesinde doğan Yalçın Küçük, Kabataş Lisesi’nin ardından Ankara Üniversitesi Siyasal Bilgiler Fakültesi’ni 1960 yılında birincilikle bitirdi. Üniversite yıllarında sosyalist hareketlerde aktif rol aldı, 27 Mayıs öncesi öğrenci eylemlerinde öne çıktı. Darbe sonrası Devlet Planlama Teşkilatı’nda görev yaptı, Uzun Vadeli Planlar Dairesi Müdürlüğü’nün ardından istifa etti.
1966’da Orta Doğu Teknik Üniversitesi’nde akademik hayata başladı. 1968-1970 arasında İngiltere Birmingham Üniversitesi’nde araştırmalar yürüttü. Sovyetoloji çalışmaları nedeniyle yargılandı, hapis cezası aldı. 1971’de doçent oldu ancak 12 Mart Muhtırası sonrası üniversiteden uzaklaştırıldı.
1970’lerde Cumhuriyet gazetesinde ekonomi servisinde yöneticilik yaptı, Türkiye İşçi Partisi’nin yeniden kuruluş sürecine katıldı. 1974’te Kıbrıs Harekatı’na asteğmen olarak katıldı. 1980 darbesi sonrası üniversiteden uzaklaştırıldı. 1983’te yayımlanan “Bir Yeni Cumhuriyet İçin” kitabı nedeniyle tutuklandı, beraat etti. 1987’de Gazi Üniversitesi’nde profesör oldu, 1994’te emekli oldu. Aziz Nesin ile birlikte “Aydınlar Dilekçesi” girişiminde yer aldı.
1990’larda Fransa’da bulundu; İranoloji ve Kürdoloji çalıştı. Suriye’de Bekaa Vadisi’nde Abdullah Öcalan ile yaptığı görüşmeyi kitaplaştırdı. 1998’de Türkiye’ye döndü, “Kürtçülük propagandası” suçlamasıyla hapis cezası aldı, 2000’de tahliye edildi.
2009’da Ergenekon soruşturması kapsamında gözaltına alındı, kısa süre sonra tutuksuz yargılandı. 2011’de yeniden tutuklandı, 2013’te 22 yıl 6 ay hapis cezasına çarptırıldı. 2014’te tutukluluk süresi dolunca tahliye edildi.


