Escritora española de la Generación del 27, sobrina nieta del escritor José Zorrilla y coetánea de Federico García Lorca.
Nació en Valladolid el 3 de junio de 1898. Su familia la educó en un ambiente culto y de libertad de pensamiento sin que asistiera a ningún colegio por cuestiones de salud. Le dio clases su madre, que era maestra, en el domicilio familiar. En 1908 la familia se traslada a Madrid, al barrio de las Maravillas (donde vivía su abuela) que da nombre a una de sus novelas. Se matricula en la Escuela de Artes y Oficios y después en la Escuela del Hogar y Profesional de la Mujer. En 1915 pasa a la Escuela Superior de Bellas Artes de San Fernando, pero abandona al tercer año sus estudios de escultura. Conoce a Valle-Inclán y al pintor Timoteo Pérez Rubio, el responsable del traslado a Ginebra durante la Guerra Civil del Patrimonio Artístico Español, con quien se casa en 1921 y con quien tiene un hijo. Son años en los que frecuenta las tertulias literarias y el Ateneo de Madrid y allí da su primera conferencia con el título La mujer y sus posibilidades. Comienza también a colaborar en la revista Ultra y a relacionarse con intelectuales como Unamuno, Gómez de la Serna, Juan Ramón Jiménez o José Ortega y Gasset al que considerará siempre su maestro.
Empieza en 1930 a colaborar en la Revista de Occidente escribiendo relatos y un artículo titulado Esquema sobre los problemas prácticos y actuales del amor en el que critica la marginación que para la mujer suponían las teorías de Simmel y Jung sobre la diferencia sexual.
En 1922 se traslada con su marido a Roma. Pasará cinco años viajando por Europa. Estos años de ausencia le impiden participar de las actividades de sus compañeros y compañeras de generación, aunque cuando se marchó ya iba imbuida de las ideas de Ortega y de la vanguardia artística. Empieza en 1930 a colaborar en la Revista de Occidente escribiendo relatos y un artículo titulado Esquema sobre los problemas prácticos y actuales del amor en el que critica la marginación que para la mujer suponían las teorías de Simmel y Jung sobre la diferencia sexual. En 1930 publica Estación. Ida y vuelta. Ortega le encarga la biografía de Teresa, la amante de Espronceda, que finalmente se acabará publicando en Buenos Aires en 1941. Altolaguirre le publica en Héroe el libro de sonetos A la orilla de un pozo, prologado por Juan Ramón Jiménez.
Durante la Guerra Civil trabaja como enfermera y colabora con publicaciones en apoyo de la República hasta que tiene que abandonar Madrid y se marcha a Barcelona, a Valencia y finalmente a París. En 1939 comenzará su exilio americano en Río de Janeiro y Buenos Aires. En esta etapa continúa con su actividad literaria aunque pasa momentos de crisis creativa y económica. En 1959 consigue una beca de la Fundación Guggenheim que le permite residir dos años en Nueva York y escribir un ensayo que publicará en 1970, Saturnal. Aunque frecuenta España en visitas cortas con una beca de creación de la Fundación Juan March para terminar Barrio de Maravillas, no será hasta 1977, año en el que muere su marido, cuando se instale definitivamente en España donde sigue escribiendo, publicando y reeditando sus obras.
La Universidad de Valladolid la reconoce con el grado de Doctora Honoris Causa y obtiene el Premio de la Crítica en 1976 por Barrio de Maravillas. En los años 80, de nuevo acuciada por las estrecheces económicas, escribe los guiones para una serie de televisión basada en su novela Teresa que, sin embargo, no se llegó a filmar.
En 1987 recibe el Premio Nacional de las Letras y su obra Memorias de Leticia Valle es llevada al cine.
Murió en Madrid en 1994 y está enterrada en el cementerio de Valladolid, en el Panteón de Personas Ilustres. La publicación de sus diarios ha venido a completar una obra que ya es de por sí una autobiografía moral de la autora y de su tiempo.
