Ivana Mažuranić rodila se 18. travnja 1874. godine u Ogulinu. Na mjestu njezine rodne kuće 1952. godine podignuta je nova kuća u kojoj je danas sjedište Hrvatskih šuma, na adresi Bernardina Frankopana 21. Njezina je majka bila Henrietta, rođena Bernath, iz varaždinskoga kraja, a otac Vladimir Mažuranić, sin prvoga bana pučanina Ivana Mažuranića. U Ogulinu je u vrijeme Ivanina rođenja radio kao državni odvjetnik. U Ivaninoj je obitelji bilo četvero djece, od kojih je ona bila najstarija. Imala je braću Božidara (Darka) i Želimira (Željka) te sestru Aleksandru (Alku).
 

Djetinjstvo je provela u obiteljskim selidbama iz Ogulina u Karlovac (1875.), potom u Jastrebarsko (1878.), ponovno u Karlovac (1879.) i naposljetku u Zagreb (1882.). Ondje njezin otac dobiva namještenje u vladinom Odjelu za unutrašnje poslove. Jedino je stalno mjesto, kojemu se obitelj Mažuranić redovito vraćala, bio ljetnikovac u Hališću, u Varaždinskome gorju, koji je naslijedila njezina majka. U Autobiografiji (1916.) spominje boravak u ljetnikovcu kao najtrajniju i najradosniju uspomenu iz djetinjstva (Pa ipak je jedino ono vrijeme što sam ga provađala na ljetovanju (u Varaždinskom brijegu, na idiličnom krasnom zaselku, baštini moje majke) ostavilo trajnu uspomenu u meni. Ono tako reći spaja za mene sve ono što mladošću nazivam.)
Ivana u Autobiografiji spominje da je u djetinjstvu dvaput posjetila rodni Ogulin – prvi put 1880. godine, kada je na nju, tada šestogodišnjakinju, dojmljiv utisak ostavila planina Klek, te potom 1886., kada je, inspirirana Ogulinom i Klekom, kao dvanaestogodišnjakinja napisala svoju prvu pjesmu koju je nazvala Zvijezdi moje domovine.
Godine 1882. obitelj Mažuranić seli u Zagreb i nastanjuje se u kući u Markovoj ulici broj 4 (danas Mletačkoj ulici), u vlasništvu Henriettine tetke. Ivana je obrazovana djelomice kod kuće, a dva je razreda završila u djevojačkoj školi, s odličnim uspjehom. Iz toga je razdoblja poslije zapisala sjećanje na učiteljicu Mariju Jambrišakovu, pod naslovom Rečenica koja obuhvaća svijet, pripisujući jednim dijelom i učiteljici zasluge za svoje ushićenje pisanom riječi i književnim stvaranjem.  
Učila je njemački, ruski i engleski jezik, a svakodnevno je, kako bilježi u Autobiografiji, pribivala stolu svoga djeda Ivana Mažuranića u njegovoj kući u Jurjevskoj ulici br. 5 u Zagrebu. U to je vrijeme postala svjesna veze koju je osjećala s djedom, svoga divljenja prema djedu i velikoga utjecaja što ga je djed na nju ostavljao.

Od svoje osme godine Ivana Mažuranić živi u Zagrebu, u Markovoj ulici broj 5 (danas je to Mletačka ulica). O razdoblju njezinoga djetinjstva ne postoji puno pisanih tragova, no dragocjen izvor podataka o razdoblju adolescencije njezin je djevojački dnevnik koji započinje pisati s četrnaest godina. Dnevnik je objavljen u redakturi Sanje Lovrenčić pod nazivom Dobro jutro, svijete! (Mala zvona, 2010.) i obuhvaća razdoblje od 1888. do 1891. godine, dakle od četrnaeste do sedamnaeste Ivanine godine.   
U dokumentarnom je smislu dnevnik vrlo zanimljiv zbog prikaza odrastanja građanske djevojke u Zagrebu krajem 19. stoljeća. Društveni život djevojaka odvija se u građanskim kućama, na popodnevnim susretima s prijateljicama iz građanskih kuća (na kojima se ponekad svira ili pjeva, igra se tombola, u vrijeme poklada maskira se – „krabulje“), zatim na privatnim plesovima u građanskim kućama ili na javnim plesovima, potom u šetnjama gradom uz obveznu pratnju majke ili neke druge udate gospođe te u većem društvu vršnjakinja i vršnjaka, najčešće uz pratnju starijih, ali katkada i bez nje. U dnevniku se spominje i klizanje, kao popodnevna zabava, te večernji koncerti. Od zabave se u dnevniku nadalje spominje muzika, večernji izlasci u kazalište, susreti s „koronelcima“, mladenačkim društvom koje se okupljalo u poznatoj plesnoj školi Coronelli u kojoj se u Zagrebu podučavaju plesu građanske i plemićke djevojke i mladići još od kraja 18. stoljeća. Iz Ivanina dnevnika saznajemo da je voljela plesati i da je bila dobra plesačica (o čemu svjedoči i sama, kao udata žena, u privatnim pismima članovima obitelji), zatim, da se osjećala zrelijom i pametnijom od svojih vršnjakinja kojima pokatkad u dnevniku zamjera nezrelost i nezainteresiranost za bilo kakvu pametnu zabavu (Dakle, dodjem ja k Olgi: ona zine, ja stanem govoriti, nu videć da se tu zija, zinem i ja. To zijanje protegne se u blejanje. Kakva korist da dodje treća? Na miesto dvijuh zijasmo sad tri i tako dalje. Nu ne vjerujem da neima i drugih djevojaka nego da su sve na taj kalup, str. 16). Sporadično se u  dnevniku spominje čežnja za Hališćem, ljetnikovcem na Varaždinbregu. U dnevniku je zamjetno i Ivanino nezadovoljstvo samom sobom odnosno nestalnošću, promjenama raspoloženja i osjećajem nezrelosti i nerealiziranosti karakterističnim za razdoblje adolescencije. S time su povezane i zabilješke o mladenačkim simpatijama, koje se također sporadično navode, pri čemu je zanimljiva Ivanina odluka koju zapisuje u dnevnik – da se ne želi zaljubiti u nekoga tko nije Hrvat. Hrvatsko domoljublje također je važna tema u dnevniku. Potom, u dnevnik zapisuje i vlastite literarne pokušaje, spominje bilježnicu punu pjesama koje je napisala i s kojima je bila kako-tako zadovoljna, ali koju je izgubila, no uz to u dnevnik zapisuje i kraće pripovijetke, pjesme, literarna razmatranja. Spominje, nažalost vrlo oskudno, i vlastitu lektiru, poimence Ksavera Šandora Gjalskoga. Također, naglašena kršćanska religioznost, koju poslije vidimo u njezinom književnom stvaralaštvu, potvrđuje se i u dnevniku u koji zapisuje svoja promišljanja, molitve, ispitivanja savjesti i razmatranja o Bogu i kršćanstvu. Jedan je od važnih postulata djevojačkoga odgoja, poznat iz javnoga normativnog (propisivačkog) diskursa o odgoju adolescentica, nužnost da se ništa ne taji od majke, što Ivana u dnevniku spominje, no pritom priznaje da se ne pridržava te obveze u potpunosti, tajeći od majke pokoju simpatiju prema vršnjacima.     
Važan je događaj u njezinome životu u tom razdoblju smrt djeda Ivana Mažuranića 1890. godine. U to je vrijeme imala petnaest godina, a poslije je zapisala svoj doživljaj te noći, noćno šuljanje za roditeljima po pustim gornjogradskim ulicama (od Markove u kojoj su živjeli do Jurjevske u kojoj je živio Ivan Mažuranić) i neopaženo svjedočenje zadnjim djedovim časovima.
Ivana Mažuranić zaručila se s dr. Vatroslavom Brlićem 15. kolovoza 1891. godine, a udala se za njega osam mjeseci poslije. U djevojačkome dnevniku bilježi i svoje nejasne dojmove upoznavanja i zaruka s nešto starijim Brlićem (bio je dvanaest godina stariji od nje), kojega je, kao potencijalnoga ženika, Ivaninim roditeljima preporučila njegova tetka Jagoda Brlić. O njezinom zaručničkom životu također ponešto doznajemo iz pisama zaručniku koji je živio u Brodu na Savi.

Ivana Mažuranić udala se za dr. Vatroslava Brlića 18. travnja 1892. godine u Zagrebu, na svoj osamnaesti rođendan. Vjenčanje je bilo tiho i skromno jer je mladenac bio u koroti za svojim nedavno preminulim stricem (stric umire iznenada nekoliko tjedana prije zakazanoga vjenčanja). Ivana nakon vjenčanja sa svojim suprugom stiže u Brod i useljava se u kuću Brlićevih, koju potom sama uređuje, uz majčinu pomoć i savjete koje svakodnevno prima preko pisama. Većina pojedinosti o Ivaninom životu u razdoblju nakon vjenčanja poznata je iz njezinih privatnih pisama koje na početku bračnoga života gotovo svakodnevno piše majci u Zagreb, kao i iz dnevničkih zapisa i privatnih pisama upućivanih tijekom cijeloga života primateljicama i primateljima u obitelji i izvan nje.

Ivana i Vatroslav na bračno putovanje odlaze u kolovozu 1892. godine. U dva su tjedna proputovali veliki dio dalmatinske obale i otoka te se iz Dubrovnika preko Bosne vraćaju u Brod. S bračnoga putovanja Ivana gotovo svakodnevno piše majci izvještavajući je o svojim putnim dojmovima.

Ivana je prvo dijete rodila 30. siječnja 1893. godine. Njezino je najstarije dijete kći Nada. Drugo dijete, sina Ivana, rodila je 1894., a već sljedeće godine rodila je sina Vladimira, koji umire ne navršivši ni godinu dana. O tuzi i boli zbog smrti sina Vladimira svjedoči u dnevničkim zapisima i nekim osobnim pismima. Drugu kćer, Zoru, rodila je 1897. godine, a treću kćer Zdenku 1899. Ponovno je rodila i vrlo brzo po rođenju izgubila sina (Nikolu) 1902. godine. Te je godine u vlastitoj nakladi objavila prvu knjigu, Valjani i nevaljani. O razlozima i promišljanjima koji su je poticali na pisanje ili od njega odvraćali piše u Autobiografiji 1916. godine, u kojoj napominje da ju je njezin odgoj, u kojem su je, kao žensko dijete, usmjeravali na obiteljske, domaćinske, bračne i majčinske dužnosti, priječio u njezinoj ambiciji da bude spisateljica te je stoga djetinjstvo, a pogotovo mladost, provela u nastojanju da zatomi tu svoju želju, istovremeno joj nalazeći oduška samo u već spomenutom privatnom djevojačkom dnevniku. No s rođenjem djece i njihovim odrastanjem, Ivana dobiva novi poticaj za pisanje, započevši pisati za svoju djecu. Svoju prvu knjigu objavljuje u vlastitoj nakladi, namijenivši je krugu obitelji, znanaca i prijatelja.

U tome razdoblju uzastopnih trudnoća, porođaja i brojnih majčinskih, supružničkih i domaćinskih obveza, Ivana živi u Brodu, no svakodnevno održava korespondenciju s majkom koja živi u Zagrebu. Također, povremeno i putuje u Zagreb, s djecom ili bez djece, te ondje dulje ili kraće boravi u roditeljskoj kući.

U razdoblju od 1902. do 1916. godine, kada je objavljeno prvo izdanje Priča iz davnine, u koje je uvršteno šest priča (Kako je Potjeh tražio istinu, Ribar Palunko i njegova žena, Regoč, Šuma Striborova, Bratac Jaglenac i sestrica Rutvica, Sunce djever i Neva Nevičica), Ivana živi intenzivnim društvenim i obiteljskim životom u Brodu, povremeno putujući, od čega je vrlo zanimljivo putovanje s mužem 1907. godine u Peštu, gdje je Vatroslav Brlić bio narodni zastupnik u Saboru. S toga je puta napisala duhovite putne uspomene u kojima spominje i Mariju Jurić Zagorku, tadašnju novinsku reporterku koja se u Pešti našla po svome novinarskom zadatku.

U tome je razdoblju napisala pet knjiga (Valjani i nevaljani, Škola i praznici, Slike, Čudnovate zgode šegrta Hlapića, Priče iz davnine), djeca su joj poodrasla, sin Ivan čak je u vrijeme Prvoga svjetskoga rata unovačen, a Ivana je afirmirana i zrela književnica. Godine 1917. rađa kćer Nedjeljku, koja je po godinama bliskija Ivaninim unučićima, od kojih prvo, unučica Vesna, stiže 1918. godine (kći najstarije Ivanine kćeri Nade). Godinu dana nakon toga, 1919., umire Ivanina majka Henrietta.

Ivanin suprug Vatroslav umire 1923. godine. Iste te godine Ivana objavljuje Knjigu omladini. U dvadesetim godinama 20. stoljeća Ivana i dalje piše te se, uz pomoć brata Želimira, angažira oko prevođenja svojih tekstova na strane jezike. Već 1924. godine zbirka Priče iz davnine prevedena je na engleski jezik (Croatian Tales of Long Ago) i objavljena u Londonu, u nakladi Allen et Unwin. Isti će nakladnik, desetak godina kasnije, objaviti Tolkienova Hobita. Priče je na engleski prevela Fanny Copeland, lektorica engleskoga jezika na Sveučilištu u Ljubljani. Važno je spomenuti i da je u tom razdoblju Ivana napisala još dvije priče koje su uvrštene u treće izdanje Priča iz davnine 1926. (Lutonjica Toporko i devet župančića i Jagor).

U tome se razdoblju njezine knjige (Priče iz davnine i Čudnovate zgode šegrta Hlapića) prevode na niz jezika te dobivaju mahom odlične kritike u novim kulturama u koje prevođenjima ulaze. Potaknuta nekima od tih kritičarskih odjeka, Ivana u privatnome (poslije višestruko objavljivanome) pismu sinu Ivanu objašnjava odakle joj inspiracija za priče. Za prevođenje i brigu oko prevođenja najzaslužniji je Ivanin brat Željko, koji se do kraja Ivanina života brinuo i pomagao joj oko poslova kad god bi joj pomoć ustrebala.

Ivanin otac Vladimir umro je 1928. godine.

Početkom tridesetih godina Ivana doživljava veliko javno priznanje svojega književnog rada: već je 1929. godine primljena u PEN, a 1931. godine Gavro Manojlović, tadašnji predsjednik Jugoslavenske akademije znanosti i umjetnosti (skrać. JAZU) predlaže ju kao kandidatkinju za Nobelovu nagradu za književnost. Nagradu nije dobila. Ipak, u tome je razdoblju još uvijek književno i društveno aktivna te, osim povremenih putovanja, što privatnih, što poluprivatnih, što službenih, tijekom tridesetih godina piše adolescentski roman Jaša Dalmatin, potkralj Gudžerata, objavljen 1937. godine, a te je iste godine primljena u JAZU kao prva žena kojoj je dopušteno ući u to muško društvo. Nije primljena, naravno, u redovito članstvo, nego kao dopisna članica. U međuvremenu je Gavro Manojlović ponovno predlaže kao kandidatkinju za Nobelovu nagradu za književnost 1935., a potom je još dva puta kandira za istu nagradu (zajedno s Albertom Bazalom, tadašnjim predsjednikom JAZU): 1937. i 1938. godine. Nagradu ipak nijednom nije dobila, a odluku o nagradi 1938. godine nije dočekala.

Razdoblje tridesetih godina ujedno je i razdoblje povremenih depresija i fizičkoga slabljenja, liječenja i selidbi, pokušaja da se nakon muževe i očeve smrti, s neredovitim prihodima, uredi život s još maloljetnom kćeri Nedjeljkom. U jesen 1938. Ivana dolazi u sanatorij na Srebrnjak gdje umire 21. rujna, počinivši samoubojstvo.