Estudià a l’Institut-Escola i cursà estudis universitaris de filosofia. Per dificultats econòmiques, es guanyà la vida com a talladora de vidre i es dedicà també a l’ensenyament. Els anys quaranta participà en activitats culturals clandestines, i entrà en contacte amb el grup d’intel·lectuals de la revista Ariel (1946-51). Després d’un any com a directora d’un institut de secundària de Badalona (1951), en 1952-53 cursà estudis, becada per l’Institut Francès, a la Universitat de la Sorbona. Inicià la seva trajectòria literària en la novel·la, gènere que domina tota la seva producció: el 1947 fou finalista al premi Joanot Martorell amb Necessitem morir (1952), premi que guanyà un any després amb El cel no és transparent. La seva novel·lística reflecteix la recerca d’un estil personal, des del to líric i impressionista de L’altra ciutat (1955) a l’objectivitat davant la personalitat de la narradora a Betúlia (1956). Continuà amb noves temptatives (Tana o la felicitat, 1956; Ara, 1958) fins a El gust de la pols (1962), lenta investigació narrativa sobre un personatge a través de la història de la família, La pluja als vidres (1963), El desert dels dies (1966) i Un lloc entre els morts (1967), premi Sant Jordi 1968, en què enfronta un intel·lectual català jove de l’època preromàntica amb les idees de la Revolució Francesa. A Feliçment, jo sóc una dona (1969) mostra la visió de les formes que uns determinats ambients socials van donant a una dona que s’hi adapta. El 1970 publicà Vitrines d’Amsterdam, seguida de Cartes impertinents (1971), Quim/Quima (1971), ficció que juga amb la transposició i les identitats d’un mateix personatge, El jaqué de la democràcia (1972), en què contraposa creació i crítica literàries, Vés-te’n ianqui! O, si voleu, traduït de l’americà (1980), Lo color més blau (1982), en què mostra a través de la relació epistolar l’evolució de dues amigues de posicions ideològiques oposades, El cap de Sant Jordi (1988) i La rialla del mirall (1989), darrera de les seves novel·les en la qual reprèn el tema de l’amistat entre dos personatges d’orígens socials i familiars diversos.
Publicà també reculls de contes i narracions, que seguiren la mateixa evolució estilística i se centraren en els mateixos temes: Com una mà (1952), Cartes impertinents de dona a dona (1971), Numnius Dexter Optatur, Papa de Roma (1971), Coses i noses (1980), Fumar o no fumar (amb Pere Calders, 1988) i Aquelles dames d’altres temps (1990). De les incursions en el gènere infantil i juvenil destaca El malefici de la reina d’Hongria o les aventures dels tres patrons de nau (1981, premi Crítica Serra d’Or de literatura infantil i juvenil 1982).
Sempre utilitzant un to allunyat de l’academicisme que prioritza un llenguatge ric però fluid, assequible i eficaç, en el camp de l’assaig sobresurt la crítica a la condició subordinada de la dona (sigui explícita o camuflada a través de convencions més o menys honorables) i la reivindicació de la lluita feminista: La dona a Catalunya. Consciència i situació (1966), La dona catalana (1968), El feminismo ibérico (1970), De profesión mujer (1971), El feminisme a Catalunya (1973), El comportamiento amoroso de la mujer (1974), Dona, doneta, donota (1975), historieta il·lustrada en col·laboració amb Avel·lí Artís-Gener, La dona i la Segona República (1977) i Antifèmina (1978). Paral·lelament, reflexionà també sobre les desigualtats socials per raó d’origen familiar o de classe, les diferències ideològiques i les inèrcies imposades per les repressions del franquisme i de l’Església, les convencions de la mentalitat burgesa o la influència dels mitjans de comunicació de massa, així com sobre la naturalesa de la revolta juvenil i, a més, feu d’incursions en la crítica literària, tot plegat situat en una consciència de país i de la urgent recuperació de la identitat cívica i cultural: Dia sí, dia no. Apunts sobre la nostra societat actual (1968), Els vells (1968), La joventut és una nova classe? (1969), Salvador Espriu (1972), Poema i vers o El cor salvatge de Carles Riba (1973), Subirachs o el retrat de l’artista com a escultor adult (1975), Cada cosa en el seu temps i lectura cada dia (1976), Dies i hores de la Nova Cançó (1978), Temps passat, notícia d’avui. Una història de Catalunya (1978), el recull d’articles Dietari de prudències de la secció “Dia rere dia” publicats a Serra d’Or entre els anys 1970 i 1980 (1981) i ¿Qué diablos es Cataluña? (1990), iniciativa didàctica adreçada al ciutadà mitjà espanyol sobre la identitat catalana. Importants també com a testimoniatge de la seva actitud vital, cívica i intel·lectual són els volums memorialístics Pedra de toc (1970), seguit de Pedra de toc/2 (1975), records de postguerra, Mala memòria (1987) i Això era i no era (1989), als quals cal afegir el dietari de 1937-39, publicat pòstumament amb el títol de Batecs de vida (2018).
Autora i directora teatral, s’implicà activament en la creació de l’Escola d’Art Dramàtic Adrià Gual impulsada per Ricard Salvat i estrenà Tu i l’hipòcrita (1959), El desert dels dies (1960) i Vent de garbí i una mica de por (1965), entre d’altres. Desenvolupà el teatre de cabaret d’intenció crítica amb Dones, flors i pitança (1967), La cultura de la Coca-Cola (1969) i Ca, barret! o varietats de varietat i tot és varietat (1984), entre d’altres, en col·laboració amb el seu company sentimental Jaume Vidal i Alcover, amb el qual convisqué des del final dels ans seixanta. Escriví en col·laboració amb Xavier Romeu Preguntes i respostes sobre la vida i la mort de Francesc Layret, advocat dels obrers de Catalunya (1971), que assolí un gran impacte en les seves nombroses representacions clandestines, i posà en escena la novel·la Un lloc entre els morts, a més de L’ombra de l’escorpí (1971, premi Crítica Serra d’Or de teatre 1972). Complementà la seva projecció pública a través de nombroses adaptacions i traduccions d’obres d’altres autors tant per al teatre com per a la televisió a partir de guions propis. Durant els anys 1977-78 treballà en una història de Catalunya per a la ràdio, editada amb el títol de Temps passat, notícia d’avui (1979) i actuà en algunes pel·lícules, com ara El vicari d’Olot, de Ventura Pons.
Presidenta del Pen Club Català (1979-83), el 1979 fou premiada pel Ministeri d’Afers Estrangers italià per la difusió de la literatura italiana mitjançant les seves traduccions, i el 1982 rebé la Creu de Sant Jordi. Fou regidora de Cultura de l’Ajuntament de Barcelona (1983-87) i, fins a la seva mort, responsable de l’àrea de publicacions del mateix ajuntament. Entre els anys 1993 i 2000 es publicà la seva Obra completa, en 7 volums. El 2018 se celebrà l’Any Maria Aurèlia Capmany en ocasió del centenari del seu naixement.