伊集院大介
人物像
色白、痩せてひょろひょろとした長身。手足や首は細長く、やや猫背で、多少ガニ股気味。細面でややみそっ歯。ほっそりとした鼻柱、秀麗な額、長い前髪。銀ぶち眼鏡の奥からは優しく人懐っこい目がのぞき、いつもにこにこととぼけたような笑顔を浮かべている（『絃の聖域』）。その容貌は、中学時代からほとんど変わらないが、初老となった現在では、長い前髪に白いものが混じるようになり、眼鏡もふちなしのものをかけるようになった（『六月の桜』）。若いころはさだまさしに似ているといわれたが、年齢を重ねるとともに、それほど似ていないといわれるようにもなった。
性格は極めて温厚であり、その温和な容貌とあわせて、周囲の人をついほほえませてしまような雰囲気を醸し出している。すべての人間に対するわけへだてない共感にあふれており、人間なるものへの深い洞察と愛情の持ち主である（「伊集院大介の一日」）。
コーヒー好きで、たばこを嗜み、さまざまなジャンルの本と音楽を愛している（「伊集院大介の一日」）。異性との恋愛関係は皆無に等しいが、異性への関心がないわけではなく、好みは男装の麗人タイプであるらしい（「伊集院大介の初恋」）。やや低血圧の夜型で、朝には極めて弱く（「伊集院大介の一日」）、事件のないときには、何日でもぼーっと退屈することなく過ごすことのできる、非生産的な人間である（「伊集院大介の失敗」）。それゆえ、普段は極楽とんぼなどとも揶揄される伊集院だが、事件の解決にあたっているときには、行動的で活動的な人間に変化する。
少年期を除き、一人暮らしの独身を通している。少年期においても、家族について語られることはほとんどなく、家族構成などについては不明である。だが、父は大きなプロジェクトを仕事とし（『早春の少年』）、また伊集院が生活に困らなくなるほどの遺産を残した人物であった（「伊集院大介の私生活」）という。
その推理の特徴は、事件の真犯人を探し出すだけではなく、人間を観察し、洞察することによって、事件の裏に広がっている模様を解き明かすことにある（「伊集院大介の失敗」）。その根本は、人間を知りたい、すべての人間的なるものにふれたいという、伊集院の言うところの「人間学」への飽くなき欲求にある（「伊集院大介の青春」）。自分の推理を述べるときに多用する「そんな気がする」という口癖に象徴されるように、事件の解決に当たっては、神がかり的なひらめきや直感に頼っているとも指摘されるが、伊集院によれば、それはあくまで論理の積み重ねであり、訓練によって論理の展開が速くなっているがために、その訓練をしていない人にとっては、それが飛躍に見えるのだ、ということらしい（「伊集院大介の失敗」）。普段はもっぱら知的作業によって事件を解決することの多い伊集院だが、探偵としての基本的な変装術、体術にもたけており、占星術師や老人に巧みに変装して人の目を欺いたり、また柔道、空手の有段者を見事に投げ飛ばしたこともある（『天狼星』）。
生誕 - 高校時代
生年月日の詳細は不明であるが、二月生まれの水瓶座であるという（『優しい密室』）。生年については推測するしかないが、1968年当時、大学の三回生であった彼は、同級生よりも二歳ほど年長であった（「伊集院大介の青春」）、昭和30年代後半に14歳であった（『早春の少年』）など、いくつかの手掛かりとなる記述がある（ただし相互に矛盾も見られる）。
生誕地は九州の延岡であるが、大介本人は延岡の記憶はほとんどないらしい。小学校時代は四国で過したが、一か所に留まっていたわけではなく、四国内を転々としていたという。また、正確な時期は不明だが、その頃にひと月ほどインドで生活した経験がある（『早春の少年』）。
小学校卒業後は、東京・神田の古書店街近くに移り住み、中学二年の二月までをそこで過ごした。中学二年の三月に、平野（日本の中西部に位置する架空の地方都市。栗本薫の作品にはしばしば登場する都市である）に転居し、西平野中学校に転校した（『早春の少年』）。この時代に彼が遭遇したバラバラ殺人事件を描いた『早春の少年』が、伊集院大介のもっとも若い時代を描いた作品（2007年時点）となっている。
中学卒業後は、平野から別の町に転居した（『早春の少年』）。この際、かなり年長の女性に対して初めての恋を経験したという（「伊集院大介の初恋」）。この時代には、名探偵になるためのカリキュラムを自ら作成し、大学で学ぶべき数十の学問と、大学で学んだ後におこなうべき20種類を超える職業をリストアップしていた（「伊集院大介の青春」）。
大学時代 - 探偵業開業
高校卒業後は、自らのカリキュラムに従い、必要な学問をそれぞれ最高水準の教授のもとで学ぶために、複数の大学で何年かずつ学んだという。作中で記されているだけでも、K大学文学部国文学科（「伊集院大介の青春」）、W大学文学部英文科（『優しい密室』）、京南大学法学部および西北大学文学部人文学科（『青の時代』）に在籍していたことが判っている。また、西北大学卒業後には海外の大学に留学を計画していた（『青の時代』）。
この頃から名探偵としての才能を本格的に発揮し始め、キャンパス内での学生の転落死事件（「伊集院大介の青春」）、学生演劇の劇団で起こった連続殺人事件（『青の時代』）、教育実習生として赴いた女子高で起こった殺人事件（『優しい密室』）などを次々に解決へと導いた。警察からの信頼を受け始めたのもこの時代であり、ことに長野県警ではいくつかの難事件を解決した名探偵として、すでに名が通っていたという（『優しい密室』）。
この頃、教育実習先の女子高の二年生として出会った森カオルが、のちに作家としてデビューし、伊集院大介の解決した事件を作品としてまとめるとともに、伊集院大介の初代ワトスン役をつとめることとなる。また、のちに二代目ワトスン役をつとめることとなる滝沢稔（当時九歳）と出会った時には、伊集院は大学院の学生であったという（「顔のない街」）。
大学卒業後か在学中かは定かではないが、二十代で進学塾「伊集院進学教室」の経営を始め、自ら塾の教師をつとめるようになる。その際、その家に暮らす少年の講師として通っていた長唄の名門家元の一家で起きた連続殺人事件を解決へと導いた。この顛末を描いた作品『絃の聖域』が、伊集院大介シリーズの第一作となった。
この事件を通して知り合った警視庁の山科正信警部補（当時）から、難事件についての相談を頻繁に受けるようになった彼は、まもなくして念願の「伊集院探偵事務所」を開設する。以後、数々の難事件を解決し、名探偵としての名声を急速に高めていく。この時期に解決した代表的な事件としては、九州地方の秘境の村・鬼家荘を舞台とした連続殺人事件（『鬼面の研究』）、東北地方に近い日本海側の秘境の村・松之原村を舞台とした殺人事件（『樹霊の塔』）がある。また、青年作家・栗本薫と恋人のアイドル歌手・朝吹麻衣子の周囲で起こった連続殺人事件の解決にも貢献した（『猫目石』）。
宿敵シリウスとの死闘
その後起こったファッションモデル予告連続殺人事件において、伊集院は最大の宿敵シリウスと出会うこととなる（『天狼星』）。また、この事件を通して、伊集院にとってはもっとも恋人に近い存在である、モデルの田宮怜と出会う。
伊集院とシリウスとの闘いは、日舞の女形・芳沢胡蝶を巡る殺人事件を第二幕とし、胡蝶自身の身柄を巡って繰り広げられた（『天狼星II』）。その闘いは、その後フランスの古城へと舞台を移して続けられた（『仮面舞踏会』）が、フランスでの闘いの詳細についてはいまだ語られていない。
およそ一年後、胡蝶を巡る二人の闘いは、北海道の温泉町に舞台を移す。その闘いは、胡蝶の従弟にあたる少年・竜崎晶を巻き込んで展開し、最終的にはここで二人の闘いにいったん幕が下ろされることとなった（『天狼星III 蝶の墓』）。だが、この時に起こった悲劇が伊集院の心を深く傷つけ、その後、彼は長らく消息不明となった。
帰還 - 現在
パリからいったん日本を経由してアメリカへ行っていたという空白の約二年ののち（『仮面舞踏会』）、伊集院大介は日本へと帰ってくる。そこで大学生となっていた滝沢稔と再会し、パソコン通信を舞台とした殺人事件を解決する（『仮面舞踏会』）。この事件以降、伊集院は再び名探偵としての活動を開始し、滝沢稔は伊集院の助手として、探偵事務所の手伝いをするようになる。
探偵業を再開した伊集院は、歌手の飛び降り自殺事件（『魔女のソナタ』）や、栗本薫のスキャンダルに絡む殺人事件（『怒りをこめてふりかえれ』）の真相を解明する。その後に起こった、竜崎晶が巻き込まれた連続猟奇殺人事件の決着に際して、伊集院は宿敵シリウスと再会する（『新・天狼星 ヴァンパイア』『真・天狼星 ゾディアック』）。現時点では、これが伊集院とシリウスの最後の邂逅となっている。
現在では、初老の名探偵となった伊集院だが、その推理の冴えは変わることなく、大小さまざまな事件を解決へと導いている。その主なものとしては、同人誌サークルメンバーの連続殺人事件（『タナトス・ゲーム』）、六本木のクラブを舞台とした連続殺人事件（『水曜日のジゴロ』）、地方のさびれた遊園地で起こった連続女性失踪事件（『真夜中のユニコーン』）、天才サックス奏者・矢代俊一への脅迫事件（『身も心も』）、かつて一世を風靡したゲイクラブでの恐喝・殺人事件（『聖者の行進』）、京都のミステリーツアーでの殺人未遂事件（『陽気な幽霊』）、友禅の老舗工房での殺人事件（『女郎蜘蛛』）、ある民家で起こった死体消失事件（『逃げ出した死体』）、女子小学生を巻き込んだ連続失踪事件（『六月の桜』）、長らく迷宮入りしていた3件の幼児殺人・失踪事件（『木蓮荘綺譚』）がある。
登場作品
2008年6月までに25編の長編および28編の短編が発表されているが、その発表順は必ずしも作中の時系列に沿ってはいない。例えば、第一作『絃の聖域』以前の事件を描いた長編としては、『優しい密室』、『青の時代』、『早春の少年』がある。
ミュージカル『天狼星』
作者自身の演出により、伊集院大介を主人公としたミュージカル『天狼星』が製作されている。ストーリーはおおむね『天狼星』をもとにしているが、『猫目石』のみに登場のアイドル・朝吹麻衣子や、その恋人の作家・栗本薫が登場するなどのアレンジがなされている。
「怒りをこめてふりかえれ」発刊時の珍抗議
この作品の発刊時、『私の愛読書のタイトル（※ジョン・オズボーン“Look back in anger”の日本語訳の題）そのまま』として、『あの作品のタイトル名を知らないということがあるのだろうか』『万一、どなたも御存知なかったとして、一応、著作物のタイトル一覧など照合されなかったのか』と、児童文学作家舟崎克彦により、講談社の文芸部へ抗議のFAXが送られたことがある。後日、舟崎は自著「これでいいのか、子どもの本!!」および季刊誌「ぱろる」1996年12月20日発行号の中で、この経緯を公表、また、後日栗本及び講談社から何も返事が返ってこなかったことに関して、『グレてやる』という捨て台詞を残している。