Ukrán és fehérorosz szülők gyermekeként született Fehéroroszországban. Írói pályája során több műfajban kipróbálta magát. Első könyve, A háború nem asszonyi dolog, 1983-ban jött ki. Több száz, a második világháborúban a Vörös Hadsereg kötelékében harcoló nő vall a háború kegyetlenségéről és arról, hogy ez nekik nem hősies küzdelem, csak gyilkosság volt. A kötetet először betiltották, csak 1985-ben, a Gorbacsov-féle peresztrojka kezdetén jelenhetett meg.

A Szovjetunió szétesése után írt műveit csak Oroszországból lehetett beszerezni, ahol szintén elfogyott körülötte a levegő. A hatósági zaklatások miatt 2000-ben elhagyta hazáját, és egy évtizeden át külföldön élt. Csak 2011-ben ment vissza Minszkbe, ahol a Nobel-díj elnyerése után kapott összegből nagyobb lakást vett ugyanabban az épületben, ahol addig is lakott. A Lukasenka-rendszerrel szemben álló írónő 2020-ban, az ellenzék szerint elcsalt elnökválasztás után támogatta a tiltakozó tömegtüntetéseket, majd azok elfojtása után ismét emigrálni kényszerült, jelenleg Németországban él. Könyvei továbbra sem jelennek meg Fehéroroszországban, művei már nem szerepelnek az iskolai tantervben.

1997-ben jelent meg Csernobili ima című könyve, amely nem annyira minden idők legsúlyosabb nukleáris balesetéről, mint inkább szörnyűséges emberi áráról, a tragédiákról és veszteségekről szól. Elkészítéséhez több mint félezer embert interjúvolt meg, voltak köztük tűzoltók és a helyreállításban résztvevők, akiket hiányos felszerelésben küldtek a helyszínre, kitelepítettek, orvosok és politikusok. A könyv alapján 2003-ban egy ír rendezőnő dokumentumfilmet készített, amelyet Oscar-díjra jelöltek.

Az írónő könyvei több mint ötven nyelven jelentek meg, ezek alapján világszerte készültek filmek, színdarabok és rádiójátékok. Csernobili ima című dokumentumregénye fontos forrásául szolgált az HBO 2019-es sikersorozatának, a Csernobilnak. Magyarul eddig nyolc kötete jelent meg.

Ő volt az első, akinek nem szépirodalmi, hanem tényirodalmi munkássága alapján ítélték oda az irodalmi Nobel-díjat, az indoklás szerint „polifonikus írásaiért, amelyek a szenvedésnek és a bátorságnak állítanak emléket korunkban”.