2013年1月27日、PPVであるRoyal Rumble 2013にてロイヤルランブルマッチに初出場すると共に最終入場順である30人目に登場。ダミアン・サンドウ、ランディ・オートン、ザ・ミズ、シン・カラといったレスラーを次々と脱落させ、最終的にシェイマス、シナの三つ巴戦へと展開。シェイマスを脱落へ追い込んだものの、最後はシナとの一騎討ちとなり敗れた。Royal Rumble後、再びザ・シールドから襲撃されるようになり、シナ、シェイマスと結託して抗争を開始。2月17日、PPVであるElimination Chamber 2013や翌日のRAWでザ・シールドと6人タッグマッチ（後者はシナ→ジェリコ）を行いどちらも敗れた。Wrestle Mania 29ではマーク・ヘンリーと対戦するも敗戦。翌日のRAWでシナがヘンリーに襲わた所を助けたが、直後にシナを急襲しヒールターン。さらにWWE王座への挑戦も表明し、Extreme Rules 2013での王座戦となるラストマン・スタンディング・マッチを行った。結果は引き分けとなったために決着は持ち越しとなり、6月16日のPaybackにてシナとの遺恨戦が決定。アンビュランスマッチを提案するがシナの更なる提案により、アンビュランスマッチを含んだ地獄の三本勝負（ランバージャックマッチ、テーブルマッチ、アンビュランスマッチ）を行い敗戦した。シナとの抗争後、CMパンクと抗争するポール・ヘイマンを援護する形で登場するも敗戦した。以降、ヘイマンがマネージメントを担当するポール・ヘイマンズ・ガイ（Paul Heyman`s guy）の一員となってカーティス・アクセルと共闘するようになり、CMパンクと激闘を繰り広げるも勝つことができず、11月11日のRAWにてヘイマンを見限り、アクセルとのタッグチーム、ライバクセル（RybAxel）を結成して活動。12月2日のRAWでコフィ・キングストン & ザ・ミズ、5日のSmackDownでゴールダスト & コーディ・ローデスから連勝して勢いをつけるも15日のPPVであるTLC 2013にて争奪フェイタル4ウェイタッグマッチにおけるWWEタッグ王座戦に挑むもベルトを奪取するに至らなかった。
2012年1月、ギミックをOVW時代に使用していたリングネームであるライバックへと変更。9月24日、RAWにてバックステージでミック・フォーリーを襲撃したWWE王者のCMパンクと対峙。10月31日、ジム・ロスを侮辱するパンクを威嚇。ビンス・マクマホンによってHell in a Cell 2012にてヘル・イン・ア・セル・マッチでのWWE王座戦における挑戦者候補に指名される。そして同じく候補者となっていたジョン・シナから挑戦権を譲られる形となり、正式な挑戦者に決定した。10月28日、Hell in a Cell 2012にて王座戦では終始CMパンクを圧倒したが、シェルショックをパンクに仕掛けようとしたところにレフェリーであるブラッド・マドックスにローブローを浴びせられ、その隙を突いたパンクの丸め込みとマドックスの高速カウントによる初敗戦となった。
北海道札幌市出身。札幌市立啓明中学校、北海道札幌南高等学校を経て、東北大学理学部物理第二学科に入学。大学生時代はSF研究会（現・東北大学SF・推理小説研究会）に所属。この時期の東北大学には、薬学研究科に瀬名秀明、文学研究科に佐藤賢一、法学部に伊坂幸太郎、理学部に松崎有理など、後に小説家となる人物が複数在学していた。1995年に東北大学を卒業、以降は物理学ではなく学際的な領域に専攻を変え、2000年に東京大学大学院総合文化研究科博士課程を修了、博士（学術）の学位を取得した。北海道大学、京都大学、東京大学で博士研究員として働く。34歳の時、次年度の研究費と給料を得る見込みがなくなり転職を決意。2007年より有限会社シングラムのウェブ・エンジニアとなる。2008年10月に退職し、専業作家となる。研究の合間を縫って書き溜めていた原稿を指導教官の金子邦彦に見せたところ、金子から小松左京賞か日本ファンタジーノベル大賞に応募するよう勧められた。それをきっかけに、2006年（平成18年）の第7回小松左京賞に応募し、「Self-Reference ENGINE」で最終候補作となるが落選。同作を早川書房に持ち込みしたところ、当時SFマガジン編集長の塩澤快浩に認められ、2007年（平成19年）に刊行されてデビュー。まったく同じ経緯で『虐殺器官』が刊行された伊藤計劃と、この時から親交を結び、のちに共作を行うようになる。2007年（平成19年）、「パリンプセストあるいは重ね書きされた八つの物語」で第50回群像新人文学賞第二次選考通過。同年「オブ・ザ・ベースボール」で第104回文學界新人賞受賞、同作品で第137回芥川龍之介賞候補となる。2010年（平成22年）、「烏有此譚」で第23回三島由紀夫賞候補、第32回野間文芸新人賞受賞。2011年（平成23年）、「これはペンです」で第145回芥川賞候補。同年、第3回早稲田大学坪内逍遙大賞奨励賞を受賞。2012年（平成24年）、「道化師の蝶」で第146回芥川龍之介賞受賞。東北大学出身の芥川賞作家は、北杜夫以来で2人目。同年、咲くやこの花賞（文芸その他部門）受賞。同年、『屍者の帝国』（伊藤計劃との共著）で第31回日本SF大賞特別賞、第44回星雲賞日本長編部門受賞。2013年、フィリップ・K・ディック賞に『Self-Reference ENGINE』（英語訳:Terry Gallagher）がノミネートされた。日本語からの英訳作品としては2010年の伊藤計劃に続き2人目のノミネートとなる。2014年4月19日、同賞の次点に当たる特別賞に選ばれた。2017年、「文字渦」で第43回川端康成文学賞受賞。「屍者の帝国」でSUGOI JAPAN Award2016」（エンタメ小説部門第1位）を受賞。2019年、『文字渦』で第39回日本SF大賞受賞。