Gemma Lienas neix a Barcelona el 16 de gener de 1951, de pare català i mare francesa, i la primera de quatre germanes. Després d'una breu estada al Liceu Francès de Barcelona, continua els estudis en una escola on, de manera clandestina i com a gest de resistència al règim franquista, s'ensenya català, una llengua aleshores confinada gairebé exclusivament a l'àmbit familiar. A finals dels anys seixanta, estudia Filosofia i Lletres a l'acabada d'estrenar Universitat Autònoma de Barcelona.

En l'àmbit professional, inicialment es dedica a la docència, com a professora de llengua i literatura, com també en centres per a infants amb necessitats educatives especials. Això marcarà per sempre el seu interès per a la infància i la ment, que es palpa a les seves pàgines.

Pel que fa a la seva vida professional, es casa amb qui serà el pare del seu fill i de la seva filla. El 1979, se separa en una Espanya encara dominada per les lleis franquistes, en la qual no existeix el divorci ni cap suport per a una dona que pren una decisió d'aquesta mena, fet que l'empeny a vetllar pels drets de les dones, un pilar fonamental a la seva vida i obra.

Durant els anys vuitanta treballa al sector editorial com a directora editorial del Grup Promotor de Santillana, d'Alfaguara i de Cruïlla. És també en aquest moment que comença a escriure. La seva primera novel·la, Cul de sac, dirigida al públic juvenil, aconsegueix un gran èxit de vendes. L'any 1987 irromp amb força al panorama literari en obtenir gairebé simultàniament, els premis Recull de Blanes, Andròmina i Ramon Muntaner. Del final d'aquest període és la seva novel·la juvenil Així és la vida, Carlota, que el 1990 guanya una Menció d'honor de l'International Board on Books for Young People i que suposa l'inici d'una aclamada col·lecció al voltant d'aquesta protagonista.

A la dècada dels noranta, combina la feina de directora editorial amb la direcció tècnica del postgrau de Tècniques Editorials de la Universitat de Barcelona i la col·laboració amb columnes d'opinió per a diverses capçaleres de premsa i per a dues emissores de ràdio: Catalunya Ràdio i Com Ràdio.

A finals dels noranta, Lienas aposta per dedicar-se a l'escriptura a temps complet i s'instal·la a Estrasburg amb el seu company Enric. Fruit d'aquest període, entre altres, són les obres Bitllet d'anada i tornada, que guanya el premi L'Odissea de 1999, El diari violeta de Carlota, distingit per la UNESCO i, sobretot, Anoche soñé contigo, un èxit que marca un punt d'inflexió en la seva carrera literària.

Gairebé a la meitat dels anys dos mil, torna a instal·lar-se a Barcelona i s'involucra en grups que treballen a favor de la igualtat de les dones com el Lobby de dones de Catalunya, Dones en Xarxa i el Consell de Dones del Municipi de Madrid, que li atorga pel conjunt de tota la seva obra el Premi Participant creem espais d'Igualtat en la categoria d'Art i Cultura 2008. Continua col·laborant com a tertuliana en diferents emissores de ràdio: Catalunya Ràdio, La Ser o Ràdio 4, i com a articulista a El Periódico de Catalunya, El Punt Diari i El País. Així mateix, posa en marxa un altre postgrau a la Universitat de Barcelona, en aquest cas d'escriptura creativa.

Els primers anys del nou mil·lenni neixen els seus sis nets. Gràcies al nou contacte amb la infantesa, publica les sèries infantils La tribu de Camelot i La Fada Menta. En aquesta etapa desenvolupa obres com El final del joc, amb la qual guanya el premi Ramon Llull, Vull ser puta o Atrapada al mirall, entre altres.

Entre el 2015 i el 2017, i des del 2021 fins al 2024, Gemma Lienas és diputada del Parlament de Catalunya. Des de 2026 és presidenta de l'Associació Col·legial d'Escriptors de Catalunya; i actualment continua escrivint narrativa i assaig, col·labora habitualment amb La Vanguardia i manté una intensa activitat de divulgació i compromís feminista.

És sòcia d'honor de l'Associació d'Escriptors en Llengua Catalana.