Odoïevski est né à Saint-Pétersbourg dans la famille du général-major Ivan Sergeïevitch Odoïevski et de la princesse Praskovya Alexandrovna Odoïevskaïa, qui était la cousine germaine de son père. Il a reçu une éducation à domicile et s'est passionné pour la littérature dès son jeune âge.

Conformément aux traditions des familles nobles, le 11 février 1815, Odoïevski a été inscrit au service civil en tant que clerc au Cabinet de Sa Majesté, et depuis le 31 décembre 1818, il est devenu secrétaire de province. En 1820, il a quitté le service civil et le 1er octobre 1821, il a rejoint le service militaire dans le régiment de la Garde à cheval, où il a été reconnu dans sa dignité noble et promu en junker le 4 novembre 1821. Plus tard, il a obtenu les titres d'estandard-junker et de cornette. À cette époque, il a fait la connaissance de ses cousins Alexandre Griboïedov et Vladimir Odoïevski.

Au début de 1825, Odoïevski a rejoint la Société du Nord des décembristes, se ralliant à sa partie radicale. Il a participé à l'insurrection sur la place du Sénat le 14 décembre 1825 et s'est ensuite présenté volontairement au chef de la police de Saint-Pétersbourg A. S. Choulguine. Odoïevski a été emprisonné dans la forteresse Pierre-et-Paul, dans le ravelin Alexeïevski.

Il a été condamné au IV degré et condamné à 12 ans de travaux forcés, mais le 22 août 1826, sa peine a été réduite à 8 ans. Le 20 mars 1827, il a été transféré à la prison de Tchita, où il a écrit une réponse au message d'A. S. Pouchkine en Sibérie. En septembre, il a été transféré à l'usine de Petrovsky, et en 1832, il a été envoyé en colonie à l'usine d'État de Telmin dans la région d'Irkoutsk. De là, le 2 avril 1833, il a écrit une lettre à Nicolas Ier demandant le pardon. À partir de 1833, Odoïevski a vécu dans le village d'Elani dans la province d'Irkoutsk, où il s'est construit une maison.

Grâce à la demande de son père, soutenue par le prince I. F. Paskevitch, le 23 mai 1836, Odoïevski a été transféré à Ichemsk dans la province de Tobolsk. Le 21 juillet 1837, il a été affecté comme soldat dans l'armée active au Caucase, où il s'est rapproché de M. Iou Lermontov et a fait la connaissance de N. P. Ogarëv. Odoïevski était connu comme un homme intelligent, éduqué et noble, certains l'appelaient même une personnalité « christique ».

Il est mort en 1839 de la fièvre paludique pendant la construction du Fort Lazarev sur la côte est de la mer Noire. Les poèmes d'Odoïevski, écrits avant 1825, ont presque tous disparu. Parmi ses œuvres connues, le poème « Les sons enflammés des cordes prophétiques... », la poésie « Vassilko », les poèmes « Zosima », « La vieille prophétesse », « Ma Péri », « Le mariage de la Géorgie avec le royaume russe » et d'autres. Sa lyrique, avec un accent philosophique croissant, se rapproche de l'œuvre de Lermontov. Odoïevski est l'auteur de la célèbre ligne : « D'une étincelle, une flamme s'enflammera... ».