De nissaga aristocràtica, el seu nom de naixement és Hélène Elizabeth Louise Amélie Paula Dolores Poniatowska Amor, i el seu pare era descendent directe del rei Estanislau II de Polònia. En esclatar la Segona Guerra Mundial, es traslladà a Mèxic. S’inicià amb el recull de narracions Lilus Kikus (1954). La seva obra narrativa, propera al reportatge, té, entre els títols més importants, La noche de Tlatelolco (1970) i Nada, nadie (1987). En tots dos casos, a partir dels testimonis, reconstrueix, respectivament, la matança del 2 d’octubre de 1968 a la plaça de les Tres Cultures i els terratrèmols de l’any 1985.
Altres novel·les, basades sempre en biografies de personatges reals o fets reals, són: Hasta no verte Jesús mío (1969), Querido Diego, te abraza Quiela (1978), Gaby Brimmer (1979), La flor de lis (1988), Tinísima (1992), La piel del cielo (2001) i El tren pasa primero (2006, premi Rómulo Gallegos 2007). L’any 2011 rebé el premi Biblioteca Breve amb la novel·la Leonora i el 2013 el premi Cervantes.
Ha publicat diferents reculls de contes, d’articles i d’entrevistes, com és el cas de Palabras cruzadas (1961) i ¡Ay vida, no me mereces! (1985), i la biografia Octavio Paz, las palabras del árbol (1998). S’ha pronunciat sovint públicament sobre qüestions polítiques controvertides amb posicions netament d’esquerra, com ara el suport que prestà al candidat a la presidència Andrés Manuel López Obrador.