Educada en un rígid catolicisme, aconseguí estudiar art a Florència. El 1936, una reproducció d’un quadre de Max Ernst la decidí a conèixer el pintor, amb qui s’amistançà l’any següent i a través del qual entrà en contacte amb el surrealisme, moviment del qual formà part. En esclatar la Segona Guerra Mundial, Ernst fou detingut per la Gestapo, si bé més tard aconseguí escapar als EUA, i Carrington fugí a Espanya, on fou internada en una institució mental, experiència que relatà en el llibre The House of Fear: Notes From Down Below (1972).
Separada d’Ernst, posteriorment anà a Lisboa i a Nova York, on la seva obra fou objecte d’exposicions importants i ben acollida. Finalment s’establí a Mèxic, on residí la resta de la seva vida i conegué Remei Varo, amb la qual es relacionà tant artísticament com personalment. La seva obra, poblada d’éssers fantàstics i d’un onirisme molt acusat, participa plenament dels postulats surrealistes. Publicà, dins també d’aquest esperit, els volums de narracions: The Oval Lady: Surreal Stories (1975), The Hearing Trumpet (1976), The Stone Door (1977) i The Seventh Horse and Other Tales (1988).