Nata a Roma, ha trascorso la sua infanzia nel quartiere popolare di Testaccio. Figlia illegittima di una maestra ebrea (Irma Poggibonsi) e di un impiegato delle poste (Francesco Lo Monaco), alla nascita fu riconosciuta da Augusto Morante, sorvegliante in un istituto di correzione giovanile.La Morante iniziò giovanissima a scrivere filastrocche e favole per bambini, poesie e racconti brevi, che a partire dal 1933, sino all'inizio della seconda guerra mondiale, furono via via pubblicati, anche grazie ai consigli del critico letterario Francesco Bruno, che la lanciò nel 1935, su varie riviste di diversa natura (tra le quali si ricordano Il Corriere dei Piccoli, Il Meridiano di Roma, I Diritti della Scuola, Oggi). Il suo primo libro fu proprio una selezionata raccolta di alcune di queste sue storie giovanili, Il Gioco Segreto, pubblicato nel 1941 che fu seguito, nel 1942, da un libro per ragazzi, intitolato  Le Straordinarie Avventure di Caterina).Nel 1936 conobbe lo scrittore Alberto Moravia che sposò nel 1941; insieme incontrarono e frequentarono i massimi scrittori e uomini di pensiero italiani del tempo, tra cui Pier Paolo Pasolini, che fu un caro amico per entrambi.Verso la fine della seconda guerra mondiale, per sfuggire alle rappresaglie dei nazisti, Morante e Moravia lasciarono Roma ormai occupata e si rifugiarono a Fondi, un paesino in provincia di Latina a pochi chilometri dal mare. Tale parte dell' Italia meridionale appare di frequente nelle opere narrative successive dei due scrittori; Elsa Morante ne parla soprattutto nel romanzo La Storia.Durante questo periodo iniziò a tradurre il diario di Katherine Mansfield; le sue opere successive mostrano alcune influenze della Mansfield. Dopo la fine della guerra, Morante e Moravia incontrarono il traduttore americano William Weaver, che li aiutò a raggiungere il pubblico americano.Il primo romanzo che Elsa Morante pubblicò fu Menzogna e sortilegio, uscito in Italia nel 1948 che vinse il Premio Viareggio. Il romanzo fu poi pubblicato anche negli Stati Uniti,nell'anno 1951. Il successivo, L'isola di Arturo, uscì in Italia nel 1957 riscuotendo grande successo di pubblico e di critica (Premio Strega). Ne fu tratto anche un film omonimo, diretto da Damiano Damiani.Durante gli anni sessanta la scrittrice rifletté a lungo sulla sua narrativa, distruggendo molto di ciò che aveva scritto nel frattempo, ad eccezione di poche cose, tra cui una poesia, L'Avventura.Nel 1963 pubblicò una seconda raccolta dei suoi racconti: Lo scialle andaluso. L'opera successiva, Il mondo salvato dai ragazzini che è un misto di poesia, canzoni e una commedia, apparve nel 1968. Morante e Moravia  si separarono nel 1961, ma Elsa continuò a scrivere, sebbene sporadicamente. Lavorò in questi anni ad un romanzo che non vide mai la luce: Senza i conforti della religione. La Storia, una storia ambientata a Roma durante la seconda guerra mondiale, uscì nel 1974 ed ebbe fama internazionale, ma ricevette anche attacchi spietati da parte dei critici. Luigi Comencini ne trasse uno sceneggiato TV interpretato da Claudia Cardinale. Editor de "La storia", presso la casa editrice Einaudi, fu Elena De Angeli.L'ultimo romanzo di Elsa Morante fu Aracoeli, pubblicato nel 1982. Ammalatasi in seguito ad una frattura al femore, tentò il suicidio nel 1983. Nel 1984 ricevette il Prix Médicis per Aracoeli. Morì nel 1985 a seguito di un infarto dopo una seconda operazione chirurgica.