Kirsten Thorup blev født i 1942 i Gelsted på Fyn som datter af kioskejer Svend Christensen og Jenny Jørgensen. Hun var efternøler og voksede op i den lille provinsby med sine forældre og sine ældre brødre. Som forfatter har hun siden brugt træk fra sin egen opvækst i 1950’ernes provinsmiljø i bogserien om Jonna. Som den første i sin familie gik Kirsten i gymnasiet og blev i 1961 student fra Fredericia Gymnasium. De næste år tilbragte hun som au pair i Cambridge, før hun flyttede til København og påbegyndte universitetsstudier i engelsk og litteraturvidenskab.
Mens hun var i England, skrev hun flittigt breve til sine forældre, og det var her, hun for første gang oplevede glæden ved at skrive. Ifølge forfatteren var det dog især en eksistentiel følelse af hjemløshed, der gjorde, at hun blev forfatter. En følelse, der udsprang af miljøskiftet fra den lille fynske by til storbyen: ”Man bliver ikke nødvendigvis forfatter, fordi man er god til at skrive. Der er i hvert fald også andre årsager (…) For mig var det en næsten fysisk fornemmelse af hjemløshed – eller fremmedgjorthed, som man sagde dengang. Hvis man ikke synes, man er til i verden, så er det at skrive en måde at blive til på. En måde at finde et sted, hvor man er.” (Marianne Juhl: Interview med Kirsten Thorup. Passage nr. 56, vinteren 2006).
I 1963 giftede hun sig med teaterinstruktør Ib Thorup, og to år senere fik de datteren Aja. De følgende år havde Kirsten Thorup forskellige jobs i bl.a. Varemærke- og patentdirektoratet og virksomheden Glent & co. Samtidig var hun for alvor begyndt at skrive. I 1966 fik hun en prosatekst optaget i tidsskriftet Vindrosen, og i 1967 debuterede hun med digtsamlingen ”Indeni – udenfor”. Kirsten Thorup fik i 1970 Statens Kunstfonds treårige stipendium og besluttede sig herefter for at forsøge at leve af at skrive. Kirsten Thorup boede i starten af 1970’erne på Vesterbro i København, og det er også her, debutromanen ”Baby” fra 1973 foregår: ”Det var kvarteret, som det var dengang. I virkeligheden var det lidt en uskyldstid med gammeldags ludere og lommetyve, inden pornoen var frigivet og inden, det blev kriminaliseret med hårde stoffer. Alligevel var det ret råt, i hvert fald at bo der med et lille barn. Der var stadigvæk meget slum, og det var svært at få noget at bo i.” (Marianne Juhl: Interview med Kirsten Thorup. Passage nr. 56, vinteren 2006).
Kirsten Thorup blev skilt i 1974. Hendes eksmand, som også var til mænd, døde af aids i 1990. Biseksualitet er et tema i flere af Kirsten Thorups romaner. Fra 1993 til 1995 var Kirsten Thorup medlem af Det Litterære Udvalg i Statens Kunstfond og i perioden 1995-1998 af Dansk Pens bestyrelse. Hun er ligeledes kendt som en politisk engageret forfatter, der deltager i samfundsdebatten. Hun har bl.a. engageret sig i asylsøgeres dårlige forhold og talt for større anstændighed og mod diskrimination.
Kirsten Thorup bor i København.