Die durch Kinderlähmung ans Haus gefesselte Tochter eines Gutsbesitzers wurde von Gouvernanten erzogen. 1882-1885 besuchte sie das Lehrerinnenseminar in Stockholm und arbeitete danach bis 1895 als Lehrerin. Ab 1897 war sie als freie Schriftstellerin tätig. Schon 1891 gelang ihr mit "Gösta Berling" ein erster literarischer Erfolg. In Novellen und Erzählungen beschäftigte sie sich mit moralischen, sozialen und christlichen Idealen. Ihr christlicher Humanismus prägte Romane wie "Die Wunder des Antichrist" (1897) und "Christuslegenden" (1904). Für ihr weltbekanntes Kinderbuch "Die wunderbare Reise des kleinen Nils Holgersson mit den Wildgänsen" (1906/07) wurde sie 1909 als erste Frau mit dem Nobelpreis für Literatur geehrt. 1914 wurde sie erstes weibliches Mitglied der schwedischen Akademie. 1940 gelang es ihr und ihrem Ehemann, dem Maler Eugen Lagerlöf, die jüdische Schriftstellerin Nelly Sachs vor den Nationalsozialisten zu retten.