Karin Boye blev født i Göteborg i 1900. Hendes far var uddannet civilingeniør, og moren blev kommunalbestyrelsesmedlem, da kvinderne fik stemmeret. Familien bestod desuden af Karin Boyes to yngre brødre. I Boyes selvbiografiske noter beskriver moren hendes karakter i den tidlige barndom som: ”rolig, lydig, venlig, melankolsk.” (Johan Svedjedal: Den nya dagen gryr: Karin Boyes författarliv. Wahlström & Widstrand, 2017. Egen oversættelse).
I 1907 begyndte Boye i pigeskolen Mathilda Halls i Göteborg. Hun var glad for at gå i skole, og hun begyndte tidligt at interessere sig for litteratur.
I 1909 flyttede familien til Stockholm og videre til Huddinge i 1915, hvor familien slog sig ned, og det var her resten af opvæksten forløb. I 1920 blev Karin Boye student, efterfølgende studerede hun til folkeskolelærer og blev fil.mag. i 1928 efter studier ved universitetet i Uppsala og ved Stockholms Högskola.
I 1922 debuterede hun som digter med digtsamlingen ”Moln”. I et interview med Politiken fortæller hun, om hvordan hun blev digter: ”Jeg var 22 år, da jeg skrev min første digtsamling som student i Uppsala. Med den tog jeg så ind til Bonnier. Det var forfærdelig spændende. Jeg havde med vilje ikke forud bestemt, hvad jeg ville sige, for jeg var bange for, at det skulle lyde for kunstigt. Men jeg kravlede altså op ad trappen og stod pludselig over for Firmaets seniorchef gamle Karl Otte Bonnier med det store skæg. I samme øjeblik jeg fik øje på ham, kunne jeg ikke få en lyd frem.” (Anker Kirkeby: Da Karin Boye gik op til gamle Bonnier. Politiken, 1941-01-17).
Hun levede af at være skribent og kritiker og blev en del af det venstreradikale Clartés bestyrelse og redaktion, ligesom hun bidrog til deres tidsskrift i årene 1927-1931. I samme periode var hun gift med Clarté-medlemmet Leif Björk. Hun udgav sin første roman ”Astarte” (1931) samme år, som hun var med til at grundlægge litteraturmagasinet Spektrum.
Kun et halvt år efter succesen med ”Kallocain” (1940) døde Boye natten mellem den 23. og 24. april 1941 af en overdosis sovepiller.