Plath syntyi Bostonissa, Massachusettsissa. Hänen isänsä Otto Plath oli saksalaista ja äiti Aurelia Plath itävaltalaista syntyperää. Plath osoitti jo nuorena poikkeuksellista lahjakkuutta: hän sai ensimmäisen runonsa julkaistuksi 8-vuotiaana.lähde? Plathin lapsuutta varjosti hänen isänsä kuolema (hoitamattomasta diabeteksesta aiheutuneeseen kuolioon) 5. lokakuuta 1940,[2] mistä Sylvia ei tiettävästi koskaan täysin toipunut.
Vuonna 1950 Plath sai stipendin Smith Collegeen. Hän kärsi jo tuolloin masennuksesta ja yritti ensimmäisenä opiskeluvuotenaan elokuussa 1953 ensi kerran itsemurhaa.[2] Kesällä 1953 Plath sai myös hermoromahduksen, jonka seurauksena hän joutui mielisairaalaan (McLean Hospital). Tätä ajanjaksoa hän käsittelee lähes täysin omaelämäkerrallisessa romaanissaan Lasikellon alla (1963), joka on kertomus nuoren naisen taistelusta vakavaa masennusta vastaan.[3] Plath vaikutti toipuneen ja valmistui Smith Collegesta vuonna 1955.
Plath sai stipendin Cambridgen yliopistoonEnglantiin, missä hän jatkoi runojen kirjoittamista ja tapasi tulevan aviomiehensä, runoilija Ted Hughesin. Plath ja Hughes vihittiin 16. kesäkuuta 1956. Vuodet 1957–1959 he asuivat Yhdysvalloissa, mutta muuttivat takaisin Britanniaan Plathin tultua raskaaksi.[2]
Plath julkaisi ensimmäisen runokokoelmansa The Colossus Englannissa vuonna 1960 ja romaanin Lasikellon alla vuonna 1963. Molemmat saivat hyvät arvostelut.[3] Tytär Frieda Hughes syntyi 1. huhtikuuta 1960. Plathin ja Hughesin avioliitto kohtasi vaikeuksia kahden vuoden sisällä esikoisen syntymästä, ja Hughesin uskottomuus Assia Wevillin kanssa johti pariskunnan lopulliseen eroon. Plath muutti Lontooseen lastensa Friedan ja Nicholasin kanssa. Eron jälkeisenä talvena Plath kirjoitti runot joista koostui hänen kuuluisin teoksensa Ariel.[2]
Lopulta masennus sai Plathista yliotteen, ja 11. helmikuuta 1963 hän päätti elämänsä päästämällä kaasua keittiöön.[2] Samassa huoneistossa nukkuneet lapset säilyivät vahingoittumattomina, sillä Plath oli eristänyt heidän huoneensa märillä kankailla ja jättänyt huoneen ikkunat auki.
Plath on haudattu Heptonstalliin, West Yorkshireen. Kuolemansa jälkeen hän sai nopeasti osakseen arvostusta ja nousi suoranaiseen ikonin asemaan.
Plathin päiväkirjat julkaistiin kokonaisuudessaan Ted Hughesin kuoleman jälkeen 1998.[3]
