Η Ντορίνα Παπαλιού μεγάλωσε στην Αθήνα. Σπούδασε Ιστορία στο Brown University των ΗΠΑ και έκανε μεταπτυχιακές σπουδές στην Κοινωνική Ανθρωπολογία στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. Το μυθιστόρημά της Το Απαραίτητο Φως (‘Ικαρος) βρέθηκε στην βραχεία λίστα για το European Union Price for Literature (EUPL) 2014 και στη Μεγάλη Λίστα για το Athens Prize for Literature 2014, ενώ το πρώτο της μυθιστόρημα, Γκάτερ (Κέδρος), κέρδισε το βραβείο IBBY 2008, καλύτερου νεανικού μυθιστορήματος. Η εταιρία κινηματογραφικών παραγωγών Argonauts Productions S.A. έχει πάρει τα δικαιώματα για τη μεταφορά του Γκάτερ στον κινηματογράφο.

Έχει εκδώσει διηγήματα, μια μελέτη πάνω στην προφορική αφήγηση, Άκου μια Ιστορία: Η Παραδοσιακή Τέχνη της Προφορικής Αφήγησης και η Αναβίωσή της στις Μέρες μας (Ακρίτας),  καθώς και παιδικά εικονογραφημένα βιβλία. Στη δουλειά της συμπεριλαμβάνεται και η πρώτη πλήρης ιστοσελίδα (www.greekshadows.com) για το θέατρο σκιών και την ιστορία του.

Η Ντορίνα Παπαλιού ζει με την οικογένειά της στην Οξφόρδη.