Scrittrice, drammaturga e attrice italiana. Nata a Dublino, dove vive per pochi anni prima di trasferirsi in Italia.
Figlia dello scrittore Carlo Mazzantini e di una nota pittrice irlandese, si diploma presso l'Accademia Nazionale d'Arte Drammatica all'inizio degli anni anni Ottanta.
Successivamente si esibisce come attrice di teatro, cinema e televisione ma è conosciuta soprattutto come scrittrice; ha infatti esordito in letteratura con Il catino di zinco (Marsilio Editori, 1994), vincitore del Premio Campiello e del premio Opera Prima Rapallo-Carige. Con Non ti muovere (Mondadori 2002) ha vinto il premio Strega. Nel 2008 la Mazzantini è ritornata nelle librerie con il romanzo Venuto al mondo. Del 2011 è Nessuno si salva da solo (Mondadori). Del 2011 è Mare al mattino (Einaudi); del 2013 è un altro romanzo edito da Mondadori: Splendore.
Nel 2022 ha vinto la 38.ma edizione del Premio Hemingway Lignano Sabbiadoro per la Letteratura.