Η Ντορίνα Παπαλιού γεννήθηκε στην Αθήνα. Σπούδασε Ιστορία στο Brown University των ΗΠΑ και έκανε μεταπτυχιακές σπουδές στην Κοινωνική Ανθρωπολογία στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. Το πρώτο της μυθιστόρημα, Γκάτερ (Κέδρος), κέρδισε το βραβείο IBBY 2008, καλύτερου νεανικού μυθιστορήματος. Το 2017 τα δικαιώματα για τη μεταφορά του βιβλίου στον κινηματογράφο αγοράστηκαν από την εταιρία κινηματογραφικών παραγωγών Argonauts Productions S.A. 

Στη δουλειά της συμπεριλαμβάνονται μια μελέτη πάνω στην προφορική αφήγηση, Άκου μια Ιστορία: Η Παραδοσιακή Τέχνη της Προφορικής Αφήγησης και η Αναβίωσή της στις Μέρες μας (Ακρίτας), διηγήματα, καθώς και παιδικά εικονογραφημένα βιβλία. H διατριβή της στο Cambridge με τίτλο Politics and Ritual in Greek Shadow Theatre, μια συγκριτική μελέτη ανάμεσα στο λαϊκό ινδονησιακό θέατρο Ludruk και στον ελληνικό Καραγκιόζη, αποτέλεσε την έμπνευσή της και τη βάση για να στήσει την πρώτη πλήρη ιστοσελίδα για το θέατρο σκιών www.greekshadows.com, όπως και την έκδοση του CD-ROM Καραγκιόζης: Η Μαγεία του Θεάτρου Σκιών (Καστανιώτης).

Το νέο της μυθιστόρημα είναι Το Απαραίτητο Φως (‘Ικαρος).

Η Ντορίνα Παπαλιού ζει με την οικογένειά της στην Οξφόρδη.