американский астроном. Родился 9 ноября 1934 в Нью-Йорке. В 1951 поступил в Чикагский университет; в 1954 получил степень бакалавра, в 1960 – степень доктора астрономии и астрофизики. Работал лаборантом в университете шт. Индиана у Нобелевского лауреата, генетика Г.Мёллера в 1952–1953. В Чикагском университете большое влияние на Сагана оказали Х.Юри и Дж.Койпер. В 1960–1962 Саган работал ассистентом в Йеркской обсерватории Чикагского университета, Калифорнийском университете в Беркли и Станфордском университете. В 1962–1968 преподавал астрономию в Гарвардском университете и работал в Смитсоновской астрофизической обсерватории. С 1968 и до конца жизни был профессором астрономии и космических исследований Корнеллского университета, а также директором лаборатории по изучению планет.
Работы Сагана посвящены физике планет, проблемам происхождения жизни и возможности ее существования вне Земли. Саган является создателем «парниковой модели» атмосферы Венеры, объясняющей наличие высокой температуры на поверхности планеты. Известны его исследования поверхности Марса: ученый предположил существование на Марсе больших перепадов высот, объяснил сезонные изменения контраста между светлыми и темными областями переносом пыли из высокогорных областей в низменные и обратно. Обнаружил органические молекулы в атмосфере Юпитера.
Саган активно участвовал в программах космических исследований Венеры («Маринер-2», 1962), Марса («Маринер-9», 1971–1972, «Викинг-1» и «Викинг-2», 1976), Юпитера и Сатурна («Вояджер-1» и «Вояджер-2», 1977–1981). Участвовал в экспериментах по моделированию образования органических веществ в атмосфере Земли, в 1963 проиллюстрировал образование аденозинтрифосфата (АТФ). Взгляды Сагана на проблемы существования внеземных цивилизаций изложены в книгах Разумная жизнь во Вселенной (Intelligent Life in the Universe, 1966; в соавторстве с И.С.Шкловским), Связь с внеземным разумом (Communication with Extraterrestrial Intelligence, 1973), Космическая связь (The Cosmic Connection, 1973).
Тема связи с внеземными цивилизациями нашла воплощение в фантастическом романе Сагана Контакт (Contact, 1985; рус. перевод 1994). Книга Космос (Cosmos, 1980) стала бестселлером, а созданный на ее основе 13-серийный фильм увидели более 500 млн. человек. Книга Сагана Голубое пятнышко (Pale Blue Dot, 1994) посвящена космическому будущему человечества. Среди его многочисленных наград – Пулитцеровская премия за книгу Драконы Эдема. Рассуждения об эволюции человеческого мозга (Dragons of Eden: Speculations on the Evolution of Human Intelligence, 1977; рус. перевод 1986).
В 1979 Саган основал Планетное общество, которое к концу 20 в. стало крупнейшим объединением людей, интересующихся космосом. В 1980 широкий общественный резонанс вызвали работы Сагана и его коллег о возможных климатических последствиях ядерной войны. Ученые пришли к выводу, что эти последствия могут быть гораздо более серьезными, чем считалось ранее, поскольку продукты взрывов, поднявшись высоко в атмосферу, будут поглощать солнечный свет и это приведет к охлаждению атмосферы в поверхностном слое («ядерная зима»).
Последняя книга Сагана – Мир, полный демонов: Наука, как свеча во тьме (The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark, 1996). Умер Саган в Сиэтле (шт. Вашингтон) 20 декабря 1996.