Après des débuts de journaliste et scénariste, Rem Koolhaas entame, à vingt-quatre ans, des études à l’Architectural Association de Londres. Une fois terminées, il s’installe à New York, où il co-fonde – avec Madelan Vriesendrop, Elia et Zoé Zenghelis – son agence, baptisée « Office for Metropolitan Architecture ». Assez vite, il connaît la gloire grâce à son best-seller
New York Délire (1978), dans lequel il présente la construction de Manhattan comme une opération de développement contrôlé.
Au début des années 1980, le jeune architecte néerlandais se lance à la recherche de concepts atypiques et engage l’OMA dans de nombreux concours internationaux : le Parc de La Villette (1982, Paris), le ZKM (1989, Karlsruhe), la Bibliothèque nationale de France (1989, Paris)… Parmi ses principales réussites architecturales, figurent la Villa dall'Ava à Saint-Cloud (1991 – construite en tôle ondulée, verre, marbre et béton), la Nexus Housing (1991), deux îlots d'habitation à Fukuoka au Japon, le Kunsthal de Rotterdam (1992) ainsi qu’une maison située dans la région bordelaise (1994-1998, Foirac). Aménagée pour une famille de quatre personnes dont une est handicapée, elle est notamment dotée, au cœur même du bâti, d’une pièce-ascenseur capable de monter et de descendre.
Malgré son manque d’expérience, Rem Koolhaas se voit confier, en 1989, la direction du projet d'urbanisme d’Euralille. En cinq ans, il parvient à convertir un vaste terrain de soixante-dix hectares de fiches – jouxtant l’ancienne gare et le cœur commercial de Lille – en un ensemble de bureaux et de sièges sociaux (dont certains sont dessinés par
Jean Nouvel et
Christian de Portzamparc). Pour le Palais des congrès Congrexpo, dont il se réserve la construction, l’architecte opte pour l’utilisation des matériaux économiques, tels que le plastique et le contreplaqué.
Suite à ces réalisations en Europe, Rem Koolhaas fonde une antenne de l’OMA à Beijing, et s'investit dans des problématiques propres au développement des villes asiatiques. Il exécute de nombreux plans d’urbanisme pour des quartiers thaïlandais, vietnamiens, coréens (…) et réalise quelques constructions significatives telles que l'immeuble du H-Project Cultural Center et le Musée de l'université nationale de Séoul. Actuellement, il mène le chantier du siège de CCTV, la gigantesque centrale de télévision pékinoise (le projet devait voir être achevé en 2008 pour la célébration des Jeux Olympiques). Situé sur le deuxième « ring » entourant la Cité Interdite, le bâtiment est envisagé comme une monumentale une boucle de Möbius, de plus de cents mètre de hauteur.
En 1995, Rem Koolhaas développe ses principales théories dans son best-seller
S, M, L, XL. Selon lui, l’architecte doit être perçu comme l’unique « gestionnaire d’échelles », sachant tout autant organiser la ville, que construire les bâtiments, produire le mobilier urbain et gérer l’habitat. En 2000, sa carrière est récompensée par le Prix Pritzker, considérée comme la plus haute distinction en architecture.