Endel Tulving on sündinud 26. mail 1927. aastal Petseris kohtuniku perekonnas. Ta alustas õpinguid Treffneri gümnaasiumis Tartus, kuid alanud sõjasündmuste tõttu jätkusid need pagulasena Geislingeni Eesti gümnaasiumis Saksamaal. Kanadasse emigreerumise järel asus ta õppima psühholoogiat Toronto ülikoolis, mille lõpetas 1954. aastal. Õpingud jätkusid Harvardi ülikoolis, kus ta omandas 1957. aastal doktorikraadi eksperimentaalpsühholoogia alal. Toronto ülikoolis alustas ta ka pedagoogitööd, kus läbis kõik akadeemilise karjääri astmed lektorist professorini. Samaaegselt on ta professoriametit pidanud ka Yale’i, California ja Washintoni ülikoolides ning töötanud kuus aastat (1974–1980) Toronto ülikooli psühholoogiaosakonna dekaanina. 1985. aastal valiti Endel Tulving Toronto ülikooli ülikooliprofessoriks (university professor) – tunnustus, mille osaliseks saavad vaid väga vähesed. Pärast emeriteerumist 1992. aastal pühendus ta uurimistööle Rotmani uurimisinstituudis (Rotman Research Institute at Baycrest Centre).
1960. aastatel hakkas Endel Tulving esimese teadlasena uurima protsesse, mis võimaldavad mälestusi taaselustada ning infot mälust kätte saada. Tema 1972. aastal avaldatud artikkel põhjustas revolutsiooni mälu uurimise valdkonnas. Selle sõnum oli – pole olemas ühte mälu, vaid on vähemalt kaks omavahel põhimõtteliselt eristuvat mälusüsteemi – episoodiline ja semantiline. Tema avastused ja nende väljendamiseks loodud uued mõisted muutsid pöördeliselt arusaama inimmälu toimimisest. Endel Tulvingu mõtte liikumist tähistavad kõige ilmekamalt märksõnad: episoodiline mälu, kodeerimise spetsiifilisus, praiming, HERA ja kronesteesia. Episoodiline mälu aitab meeles pidada isiklikult kogetud sündmusi, semantiline (tähenduslik) mälu aga fakte ja teadmisi maailma kohta. Ta kirjeldas veel mäluliiki, mida nüüd tuntakse praimingu e teadvustamata mälu nime all ning HERA, mis on ajupoolte salvestamise/ammutamise asümmeetria. Tema oletuse kohaselt on inimkultuurile ainuomane autobiograafiline mälu – kronesteesia, mis eeldab võimet tajuda ja teadvustada aega.
Endel Tulvingu sulest on ilmunud mitmed raamatud ja üle 200 teadusartikli. Ta on olnud paljude teadusajakirjade toimetuskolleegiumide liige. Ajakirjast “Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior” kujunes tema toimetamisel maailma üks mõjukamaid psühholoogia valdkonna ajakirju.
Endel Tulving on tsiteerituim eesti soost teadlane, kes on nõu ja jõuga abiks olnud ka kodumaal tegutsevatele eesti psühholoogidele, pidanud Tartu ülikoolis loenguid ja korraldanud Tallinnas teadusüritusi. Tema eestvõttel toimus Tallinnas 1998. aastal mälupsühholoogia konverents, mis tõi Eestisse arvestatava osa mälu uurimisega seotud tippteadlasi üle maailma. Endel Tulving on Tartu ülikooli audoktor (1989) ja Tartu ülikooli Toronto fondi asutaja. 2002. aastal valiti ta Eesti teaduste akadeemia välisliikmeks.
Endel Tulving on USA, Rootsi ja Euroopa akadeemiate välisliige, Kanada ja Londoni kuninglike seltside liige ning mitme ülikooli audoktor. Aukartust äratavalt pikk on tema akadeemiliste tunnustuste nimekiri: Howard Crosby Warreni medal (1982), Ameerika psühholoogide assotsiatsiooni autasu (1983), Ameerika psühholoogiaühingu kuldmedal (1994), Gairdneri auhind (2005) jpm. 2009. aastal määrati talle Pasteur-Weizmanni/Servier’ auhind, mida teadusmaailmas võrreldakse Nobeli preemiaga. 2000. aastal autasustas Eesti Vabariigi president teda Valgetähe II klassi teenetemärgiga.