村上は1990年代後半より、しきりに「総合小説を書きたい」ということを口にしている。「総合小説」として村上はドストエフスキーの『カラマーゾフの兄弟』を引き合いに出している。それは「いろいろな世界観、いろいろなパースペクティブをひとつの中に詰め込んでそれらを絡み合わせることによって、何か新しい世界観が浮かび上がってくる」 ような小説のことを指すのだという。そして「パースペクティブをいくつか分けるためには、人称の変化ということはどうしても必要になってくる」 という。その試みは『ねじまき鳥クロニクル』（一人称の中に手紙や他の登場人物の回想が挿入される）、『神の子どもたちはみな踊る』（すべて三人称で書かれた）、『海辺のカフカ』（一人称と三人称が交互に現れる）、『アフターダーク』（三人称に「私たち」という一人称複数が加わる）などの作品にあらわれている。
1978年4月1日、明治神宮野球場でプロ野球開幕戦、ヤクルト×広島を外野席の芝生に寝そべり、ビールを飲みながら観戦中に小説を書くことを思い立つ。それは1回裏、ヤクルトの先頭打者のデイブ・ヒルトンが左中間に二塁打を打った瞬間のことだったという。それからはジャズ喫茶を経営する傍ら、毎晩キッチンテーブルで書き続けた。1979年4月、『群像』に応募した『風の歌を聴け』が第22回群像新人文学賞を受賞。同作品は『群像』1979年6月号に掲載され、作家デビューを果たす。カート・ヴォネガット、リチャード・ブローティガンらのアメリカ文学の影響を受けた清新な文体で注目を集める。同年、『風の歌を聴け』が第81回芥川龍之介賞および第1回野間文芸新人賞候補、翌年『1973年のピンボール』で第83回芥川龍之介賞および第2回野間文芸新人賞候補となる。1981年、専業作家となることを決意し、店を人に譲る。同年5月、初の翻訳書『マイ・ロスト・シティー フィッツジェラルド作品集』を刊行。翌年、本格長編小説『羊をめぐる冒険』を発表し、第4回野間文芸新人賞を受賞。1985年、長編『世界の終りとハードボイルド・ワンダーランド』発表、第21回谷崎潤一郎賞受賞。1986年10月、ヨーロッパに移住（主な滞在先はギリシャ、イタリア、英国）。1987年、「100パーセントの恋愛小説」と銘うった『ノルウェイの森』刊行、上下430万部を売る大ベストセラーとなる。1989年10月、『羊をめぐる冒険』の英訳版『Wild Sheep Chase』が出版された。1991年、ニュージャージー州プリンストン大学の客員研究員として招聘され渡米する。前後して湾岸戦争が勃発。「正直言って、その当時のアメリカの愛国的かつマッチョな雰囲気はあまり心楽しいものではなかった」とのちに述懐している。翌年、在籍期間延長のため客員講師に就任する。現代日本文学のセミナーで第三の新人を講義、サブテキストとして江藤淳の『成熟と喪失』を用いる。1994年4月、『ねじまき鳥クロニクル』第1部、第2部を刊行。
マンモス・ケーブは、古生代ミシシッピ紀 （前期石炭紀、約3億年前） の厚い石灰岩層中に形成されている。石灰岩層の上には砂岩層が水平にかぶさっている。このために全体が非常に堅固な岩層となっている。洞窟の長さは591キロメートル（367マイル）以上知られているが、新たな通路や他洞窟との接続箇所が今も発見されつづけ、毎年数マイルずつ長さが延びている。上部の砂岩層はビッグ・クリフティ砂岩と呼ばれ、地表では緩やかな起伏の地形をつくっている。谷となって窪んでいる地帯には下位の石灰岩層が露出している。砂岩層中には薄い石灰岩層がまばらに点在し、表層のカルスト形成ゾーン（epikarstic zone）をつくっているが、ここに生じている洞窟系は小さすぎて探検することはできない。地表に浸透する雨水はいったんビッグ・クリフティ砂岩からなる丘陵の中腹に小さな泉となって現れる。水は石灰岩層が露出する谷下までわずかな距離を流れ、谷底に石灰岩層が露出するようになると、再び地中へ浸透していく。人が通過可能な洞窟が形成されているのは、この石灰岩層である。砂岩層と石灰岩層の境界面は、谷に沿って上流に登っていくと見いだすことができる。上がっていくと、岩の露頭が石灰岩から砂岩に変化するのが見られる。もちろん、尾根から石灰岩の谷底に崩れ落ちて散らばっている砂岩の塊もあるが、こういったものは無視せねばならない。層序学的には、ビッグ・クリフティ砂岩の下位にある石灰岩層は、上から順に、ガーキン層・セントジュヌビエーブ石灰岩・セントルイス石灰岩と区分される。いくつかの観光コースがあるが、歴史コースのツアーで行く主洞部は、ガーキン層の底面とセントジュヌビエーブ石灰岩の上面に沿って水平に延びている。各層はより細かい単位に分けられ、それぞれに名前が付けられている。洞窟探検家が洞窟内諸所で得た地層の重なり方についてのデータを地質学者が層序学的に関連づけ、まとめることによって、地層境界面の3次元的な分布図をボーリング調査なしに作成することも可能となっている。上部のビッグ・クリフティ砂岩は比較的水が浸透しにくい。砂岩に垂直な割れ目が生じている所だけに、例外的に浸透が起こっている。この防水的な効果によって、上層にある洞窟（比較的古い時代の洞窟）は大変乾燥しており、鍾乳石や石筍、その他の二次生成物が存在しない。ただ、この砂岩の被覆層は、かなりの地域で局地的に侵食され、消滅している。そのような場所では、上からの地下水の浸透が盛んで、フローズン・ナイアガラ（凍れるナイアガラ）で見られるように洞窟生成物が発達している。公園南部のある谷底には、シダーシンクと呼ばれる巨大な陥没凹地（ドリーネ）が形成されている。凹地の一方の側で地下から小川が流れ出し、反対側で再び地下に流れ込んでいく様が見られる。マンモス・ケーブには、ケンタッキー・ケーブ・シュリンプという体色が白く、眼のないエビが生息しており、絶滅危惧種である。