Filla de l’arqueòleg Josep de Calassanç Serra i Ràfols, i germana de l’activista Josep de Calassanç Serra i de la lingüista Blanca Serra i Puig. Llicenciada per la Universitat de Barcelona (1967), es doctorà l’any 1978 amb la tesi La societat rural catalana del segle XVII: Sentmenat, un exemple local del Vallès Occidental, 1590-1729, estudi sistemàtic de la producció agrícola i les relacions de producció des de la triple òptica estadística, narrativa i institucional, dirigida per Emili Giralt i publicada el 1988 amb el títol Pagesos i senyors a la Catalunya del segle XVII. Baronia de Sentmenat 1590-1729. Col·laborà al volum Estructura social i econòmica del camp català (1983), que recull els textos de les sessions celebrades a l’Institut Municipal d’Història des del 1977; i a La revolució catalana de 1640 (1991). A banda dels estudis sobre el camp català, la seva aportació se centrà en l’estudi de les institucions catalanes i la seva relació amb la monarquia hispànica. Feu el pròleg al volum II de Dietaris de la Generalitat de Catalunya (1994), fou responsable de l’edició i l’estudi introductori del llibre Secrets públics de Gaspar Sala i altres escrits (1995) i dirigí, amb Xavier Torres, Crisi institucional i canvi social. Segles XVI i XVII de la Història. Política, societat i cultura dels Països Catalans (1997). Publicà també el volum de divulgació La Guerra dels Segadors (1966). Després de treballar per a diverses editorials (Salvat, Edicions 62, Enciclopèdia Catalana), el 1970 inicià la trajectòria acadèmica a la Universitat Autònoma de Barcelona, fins el 1975 que passà a la Universitat de Barcelona. Entre el 1991 i el 1997 impartí cursos a la Universitat Pompeu Fabra, i després tornà a la Universitat de Barcelona. Des de l’any 2002 era membre de la Secció Històrico-Arqueològica de l’Institut d’Estudis Catalans (IEC). Pòstumament fou editat el volum La formació de la Catalunya moderna (1640-1714) (2018), recull d’articles sobre la Catalunya anterior als decrets de Nova Planta, que el 2019 rebé el premi Ferran Soldevila del Congrés de Cultura Catalana. També pòstumament, rebé el premi In Memoriam de la Comissió de la Dignitat (2020).
Vinculada sempre a l’independentisme d’esquerres, milità des dels anys seixanta al Front Nacional de Catalunya, que abandonà el 1968 per incorporar-se al Partit Socialista d’Alliberament Nacional dels Països Catalans (PSAN), on el 1974 participà en l’escissió del PSAN-P, des del 1978 Independentistes dels Països Catalans (IPC). Per la seva militància independentista fou acusada de col·laborar amb ETA-PM i detinguda el febrer del 1977 i el juliol del 1980 amb la seva germana Blanca i altres militants independentistes, interrogada per la policia i alliberada sense càrrecs. Membre i impulsora activa dels Comitès de Solidaritat amb els Patriotes Catalans (CSPC), que defensaven l’alliberament dels presos polítics, el desembre del 1981 tornà a ser detinguda amb la seva germana Blanca, Pere Bascompte i Jaume Llussà, acusada de pertànyer a Terra Lliure, però de nou fou absolta. El 8 de juny de 1991, juntament amb Lluís Maria Xirinacs i Carles Benítez (exmembre de Terra Lliure), promogué l’Assemblea Unitària per l’Autodeterminació (AUA), que el 1993 s’integraria a l’Assemblea d’Unitat Popular (AUP), embrió de la CUP.