Народився в родині робітника. У 1926—1930 роках навчався в Харківському Інституті Народної Освіти.
Працював у редакціях періодичних видань та видавництвах.
Друкуватись почав у 1926 році. Першу збірку віршів і поем «Вітрила піднято» опублікував у 1930 році. З 1930 року — на журналістській і видавничій роботі. Належав до літературних організацій «Молодняк» та ВУСПП.
Брав участь у пропагандистських заходах — виїжджав з групою письменників на «вугільний прорив» у Донбас, де зібрав матеріал для поеми «Вугільні барикади» (1931) та однойменної збірки віршів. Як журналіст відвідував будівництво Харківського тракторного заводу, Дніпрогесу.
Відображенню героїки Німецько-радянської війни присвячено роман-дилогію «Син лейтенанта» (1950) та «Кавалер ордена Слави» (1955).
Особливе місце у творчому доробку посідають історико-біографічні романи про Миколу Пржевальського («Великий слідопит», 1957), Ярослава Галана («Зачарований на Схід», 1971), Миколу Трублаїні («Добропроходець», 1977).
Ярослав Гримайло — автор творів для дітей (повість «Дивний криголам», 1935; збірка віршів «Трудолюби», 1963).
Твори
Збірки віршів та поем
«Вітрила піднято» (1930)
«Зима» (1930)
«Поезії» (1931)
«Вугільні барикади» (1931)
«Жнива» (1931)
«Вокзали» (1931)
«Пасіка» (1931)
«Комуна» (1931)
«Арматура» (1931)
«Порт» (1932)
«Спектр» (1934)
«Мужня юність» (1935)
«Так слава життю!» (1935)
«Бобик» (1935)
«Веселі ребята» (1936)
«Трудолюби» (1963)
Збірки оповідань та нарисів
«Юні мандрівники, або Подорож на Дніпрельстан» (1930)
«На цегельні» (1931)
«Дніпро-струм» (1932)
«Герої комсомольського плем'я» (1934)
«Дивний криголам» (1935)
«Ніч серед білого дня» (1937)
«Завод-фортеця» (1941)
«Кров патріотки» (1941)
«Ті, кого шукав» (1944)
«Подарунок» (1950)
«Подробиці листом» (1956)
«Про мужніх і дружних» (1956)
«Великий слідопит» (1957)
«Добропроходець» (1978)
Збірки повістей
«Знайду тебе, Христя Шовкунова. Формула кохання» (1964)