La mère d'Anaïs Nin, d'origine danoise, est abandonnée par son mari, le compositeur cubain Joaquín Nin et part pour New York avec sa fille et ses deux fils.
À quatorze ans, Anaïs Nin quitte l'école et commence à travailler comme mannequin. En 1923, elle épouse {{lien}} dit « Ian Hugo ». L'année suivante, ils s'installent à Paris où Guiler poursuit une carrière bancaire. Sept ans plus tard, ils emménagent à Louveciennes, où Anaïs invitera Henry Miller. Nin se lance dans l'écriture, sa première œuvre est un livre sur D. H. Lawrence. Elle explore également le domaine de la psychanalyse, étudiant notamment avec Otto Rank, un disciple de Sigmund Freud. À son retour en France en 1936, elle entretient une relation amoureuse avec Gonzalo Moré et son épouse Helba Huara la danseuse inca et ne conservera comme amant que Gonzalo.
En 1955, elle épouse Rupert Pole en Californie après avoir divorcé de Guiler.
Nin est l'amie et la maîtresse de beaucoup d'écrivains de premier plan, dont Antonin Artaud, Henry Miller, Edmund Wilson, Gore Vidal, James Agee, et Lawrence Durrell. Son amitié et son amour passionnés pour Henry Miller (et son épouse, June) influencent fortement la femme et l'auteur.
En 1973, elle est nommée docteur honoris causa du Philadelphia College of Art. Elle est élue membre du National Institute of Arts and Letters en 1974. Elle meurt d'un cancer à Los Angeles en 1977. Son corps est incinéré et ses cendres dispersées dans la baie de Santa Monica.