Agrégée de lettres modernes et docteure en création littéraire et artistique, Camille Laurens fait son entrée en littérature en 1991 avec Index (P.O.L), roman ouvrant une tétralogie. Après Philippe (P.O.L, 1995), récit de la perte de son fils, elle délaisse la fiction traditionnelle pour s’approcher de l’autofiction et se lance dans une forme de travail introspectif sur le sujet humain, son rapport à lui-même et ses désirs. Parallèlement à son entreprise romanesque, Camille Laurens poursuit un travail littéraire qui se veut avant tout textuel, s’intéressant à la « matière vivante des textes ». Elle publie ainsi plusieurs essais sur les mots, dont Quelques-uns (P.O.L, 1999) et Le Grain des mots (P.O.L, 2003). En 2000, avec Dans ces bras–là (P.O.L), elle obtient le Prix Femina et le Prix Renaudot des lycéens.
En 2011, elle publie Les Fiancées du Diable (éditions du Toucan), essai dans lequel elle s’intéresse à la représentation des femmes terrifiantes dans l’art. Son livre, La petite danseuse de quatorze ans (Stock, 2017) retrace l’histoire de Marie van Goethem, modèle de la célèbre sculpture d’Edgar Degas.
En 2016 paraît son roman Celle que vous croyez chez Gallimard, ouvrage qui interroge la question du désir féminin en lien avec le temps qui passe, et qui dresse, plus généralement, un panorama de l’amour au temps des réseaux sociaux. Dans son roman Fille, publié en 2020 chez Gallimard, Camille Laurens explore la question de la place laissée aux filles et aux femmes dans une société empreinte par la domination masculine et met en lumière l’importance des mots dans la construction d’une vie.
De 2007 à 2019, elle fait partie du jury du Prix Femina et depuis 2020, elle est membre de l’Académie Goncourt. En 2019, elle reprend le feuilleton littéraire du Monde des livres. Ses ouvrages sont traduits dans une trentaine de langues.