Dostojevski begon aan het idee van Misdaad en Straf in de zomer van 1865. Dit was nadat hij veel van zijn geld had vergokt. Hierdoor kon hij zijn rekeningen niet betalen en niet goed eten. Hij was grote sommen geld schuldig aan schuldeisers, en probeerde ook de familie van zijn broer Michail te helpen. Michail was begin 1864 overleden. Hij begon te schrijven onder de titel De dronkaards. Hij wilde schrijven over "het actuele probleem van de dronkenschap". Toen Dostojevski echter begon te schrijven over de misdaad van Raskolnikov, werd het thema misdaad en straf zijn hoofdonderwerp.
Dostojevski bood zijn verhaal aan de uitgever Michail Katkov aan. In die tijd zag hij Misdaad en straf niet als een roman. Beroemde schrijvers als Ivan Toergenjev en Leo Tolstoj maakten vaak gebruik van Katkovs maandblad, De Russische Boodschapper, om hun geschriften te drukken. Dostojevski had echter begin jaren 1860 ruzie gehad met Katkov, en had nooit iets afgedrukt in het tijdschrift. Uiteindelijk vroeg Dostojevski Katkov om hulp toen anderen zijn boek niet wilden afdrukken. In september 1865 schreef Dostojevski een brief aan Katkov. In de brief legde hij hem uit dat Misdaad en Straf zou gaan over een jongeman die gelooft in "bepaalde vreemde, 'onvoltooide' ideeën, ja die in de lucht zweven". Hij zei ook dat hij de morele en psychologische gevaren van "radicale" ideeën wilde bestuderen. In brieven geschreven in november 1865 was een belangrijke verandering opgetreden: het "verhaal" was een "roman" geworden, Vanaf dat moment sprak Dostojevski altijd over Misdaad en straf als een roman.
Dostojevski moest heel snel schrijven om zowel De gokker als Misdaad en straf af te krijgen. Anna Snitkina, een stenografe met wie hij later trouwde, hielp hem daarbij. Het eerste deel van Misdaad en straf verscheen in januari 1866 in De Russische boodschapper. Het laatste deel verscheen in december 1866.
| " | Eind november was er veel geschreven en klaar; ik heb het allemaal verbrand; dat kan ik nu bekennen. Ik vond het zelf niet leuk. Een nieuwe vorm, een nieuw plan wond me op, en ik begon opnieuw. | " |
| - Dostojevski's brief aan zijn vriend Alexander Wrangel in februari 1886 |
Toen Dostojevski's volledige geschriften in de Sovjet-Unie werden gepubliceerd, bundelden de uitgevers de schriften die Dostojevski bijhield terwijl hij werkte aan Misdaad en Straf en drukten ze die af. Ze drukten de schriften af in dezelfde volgorde als waarin het boek werd geschreven. Door hun inspanningen is er nu een klein deel van hoe Dostojevski zich voorstelde dat Misdaad en straf geschreven zou worden. Er zijn ook twee andere versies van het verhaal. Ze heten de Wiesbaden editie, de Petersburg editie, en het definitieve (laatste) plan. Een deel van een verandering in het verhaal was dat in plaats van dat het verhaal werd verteld door een personage in het verhaal, het werd geschreven alsof vele onbetrokkenen het schreven (dit was een vorm van schrijven die Dostojevski verzon). De uitgave in Wiesbaden gaat vooral over de reactie van de schrijver op zijn moord. Het lijkt sterk op het verhaal dat Dostojevski beschreef in zijn brief aan Katkov, en was geschreven als een dagboek of journaal. Het had hetzelfde verhaal als wat later deel II werd.