En l’adolescència es traslladà a cursar el batxillerat com a interna a Barcelona. Posteriorment es graduà en comerç (1949), seguí cursos de llengua anglesa i treballà com a secretària en el sector tèxtil. El 1957 s’incorporà a la delegació de Barcelona de l’agència literària de l’escriptor romanès establert a Madrid Vintilă Horia.
El 1960 fundà la seva pròpia agència i començà gestionant els drets de traducció de l'Editorial Seix i Barral. A través del poeta Jaume Ferran conegué el nucli d’escriptors en castellà de Barcelona, entre els quals cal citar els germans Goytisolo, Carles Barral i Jaime Gil de Biedma, i els començà a representar directament. En pocs anys es consolidà com una referència de l’edició en castellà.
Reconegué molt aviat la importància del boom literari llatinoamericà, i la seva activitat fou bàsica per a la gran difusió de l’obra de Gabriel García Márquez, Mario Vargas Llosa, Pablo Neruda, Miguel Ángel Asturias, Carlos Fuentes, Adolfo Bioy Casares, Juan Carlos Onetti, Augusto Roa Bastos, Guillermo Cabrera Infante o Isabel Allende, entre d’altres, els quals representà juntament amb els escriptors de l’Estat espanyol en castellà més rellevants (Vicente Aleixandre, Camilo José Cela, Anna María Matute, Manuel Vázquez Montalban, etc.).
El 1991 fou cofundadora de Grup RBA, empresa de serveis editorials de la qual posteriorment es desvinculà. Retirada l’any 2000, retornà al capdavant de l'agència el 2008 i en 2013-215 incorporà el gestor cultural Guillem d'Efak a la direcció de l'agència. L'any 2014 signà un preacord amb l'editor nord-americà Andrew Wylie per a crear Balcells & Wylie, amb el propòsit de reunir en una mateixa agència de representació literària la majoria dels primers escriptors contemporanis del món hispànic i anglosaxó, projecte encara pendent de realització després de la seva mort, en què el seu fill Lluís Miquel Palomares i Balcells (Barcelona 1964), la succeí al capdavant de l'agència (octubre del 2015).
Rebé nombroses distincions, entre d'altres, les medalles d’Honor (1997) i al Mèrit Artístic (1997) de l’Ajuntament de Barcelona, el doctorat honoris causa de la Universitat Autònoma de Barcelona (2005), la Creu de Sant Jordi (2006) i el premi especial del jurat Terenci Moix (2010). L'any 2010 el Ministeri de Cultura espanyol adquirí el seu arxiu particular, amb valuosa documentació sobre alguns dels més destacats autors en castellà del segle XX.