Nació en La Habana el 19 de febrero de 1957 y obtuvo su primer premio literario (el Premio "David" para autores inéditos) cuando aún era estudiante, en el género de ciencia-ficción, con su libro Los mundos que amo, integrado por varios relatos. El último de ellos, que dio título al libro, se convirtió en un clásico. Fue adaptado a la radio, inspiró un cortometraje y tuvo una versión fotonovelada, que vendió 200.000 ejemplares en menos de dos meses.

En 1981 obtuvo la Licenciatura en Lengua y Literatura Inglesa, en la Universidad de La Habana. Ese mismo año, fundó y comenzó a dirigir el primer taller literario de ciencia-ficción en Cuba y, posiblemente, en América Latina: el “Oscar Hurtado”, llamado así en honor al padre de la ciencia-ficción cubana, del cual Daína Chaviano acababa de recopilar la primera antología sobre su obra, a la que tituló Los papeles de Valencia el Mudo (Letras Cubanas, 1983). Mientras dirigía ese taller, también trabajó en la radio, donde escribía y presentaba un segmento radial llamado «El universo de la música», que ilustraba con piezas musicales de temas mitológicos, policiacos y de ciencia-ficción. 

Trabajó como actriz en varios filmes de cine independiente, bajo la dirección de Tomás Piard, quien también la dirigió en el filme para TV "Adorable fantasma".

En 1998 alcanzó reconocimiento internacional cuando recibió el Premio Azorín de Novela en España, por El hombre, la hembra y el hambre (Planeta 1998), convirtiéndose en el primer escritor latinoamericano que ganaba este premio. Esa obra forma parte de su ciclo novelístico «La Habana Oculta», al que también pertenecen Casa de juegos (Planeta 1999), Gata encerrada (Planeta 2001) y La isla de los amores infinitos (Grijalbo 2006), cuyos derechos de traducción se han vendido a unos 20 idiomas, con lo cual su autora se ha convertido en la escritora cubana más traducida de su generación.

Sus temas literarios abarcan la mitología, el erotismo, la historia antigua, la sociología, la parasicología, la política y la magia, desarrollados con un estilo lleno de imágenes poéticas y sensuales a la vez. Desde 1991 vive en Estados Unidos.

Sus obras han sido traducidas a varios idiomas y son objeto de estudio en cursos académicos, coloquios y convenciones. También se la ha incluido en numerosas antologías y se encuentra ampliamente reseñada en la fundamental The Encyclopedia of Science Fiction, de John Clute y Peter Nicholls. Su primer libro de poemas Confesiones eróticas y otros hechizos fue reconocido mediante una mención en el concurso literario de la revista mejicana Plural.

Recientemente, recibió la Medalla de Oro en el primer certamen Florida Book Awards --que reconocen los mejores libros publicados el año anterior por autores residentes en ese estado--, en la categoría Mejor Libro en Lengua Española, por su novela La isla de los amores infinitos.

• Premio Nacional de Literatura David de Ciencia Ficción (Los mundos que amo), 1979.
• Premio Nacional "13 de marzo" al mejor guión de cine inédito ("La anunciación"), 1988.
• Premio Nacional de Literatura Juvenil "La Edad de Oro" (País de dragones), 1989:
• Premio Anna Seghers, Academia de Artes de Berlín, Alemania (Fábulas de una abuela extraterrestre), 1990.
• Premio Azorín de Novela, España (El hombre, la hembra y el hambre), 1998.
• Premio Internacional de Fantasía Goliardos, México (Fábulas de una abuela extraterrestre), 2003.
• Invitada de Honor al 25° Congreso Internacional del Arte Fantástico (Fort Lauderdale, Estados Unidos), 2004.
• Medalla de Oro del certamen Florida Book Awards (categoría: Mejor Libro Publicado en Lengua Española), 2007.

• Los mundos que amo (cuentos de ciencia ficción), 1980.
• Amoroso planeta (cuentos), 1983.
• Historias de hadas para adultos (noveletas), 1986.
• Fábulas de una abuela extraterrestre (novela), 1988.
• El abrevadero de los dinosaurios (cuentos), 1990.
• Confesiones eróticas y otros hechizos (poemas), 1994.
• El hombre, la hembra y el hambre (novela), 1998.
• Casa de juegos (novela), 1999.
• Gata encerrada (novela), 2001.
• País de dragones (cuentos), 2001.
• Los mundos que amo (novela juvenil), 2004.
• La isla de los amores infinitos (novela), 2006.

Incluída en Antologías:

• Cuentos fantásticos cubanos, compilación de José Martínez Matos, 1979 (“Los mundos que amo”).
• Misterio y galaxia, compilación de Juan Carlos Reloba, 1982 (“Níobe”).
• Cuentos de la remota novedad, compilación de Bladimir Zamora, 1982 (“La otra cara de la luna”).
• Cuentos cubanos de ciencia ficción, compilación de Juan Carlos Reloba, 1983 (“La culpa es del robot”).
• Las mujeres y el sentido del humor, compilación de Olga Fernández, 1986 (“La culpa es del robot”).
• Misterios para vencer, compilación de Agenor Martí, 1988 (“En las cálidas arenas del desierto”).
• Contactos, compilación de Juan Carlos Reloba, 1988 (“Una denuncia absurda”, “¡Cuidado con los shopis! y “Los mundos que amo”).
• Aventuras insólitas, compilación de Agenor Martí, 1988 (“Ciudad de oscuro rostro”).