Slimani groeide op in een Franstalig gezin in het Marokkaanse Rabat en vertrok in 1999 naar Parijs om aan het prestigieuze Sciences Po te studeren. Na haar afstuderen werd ze, na een korte acteercarrière, journalist. In die rol werd Slimani gearresteerd terwijl ze vanuit Tunesië verslag deed van de Arabische Lente.
In 2012 besloot ze de journalistiek te verlaten om zich voortaan uitsluitend aan haar schrijverschap te wijden. In 2014 verscheen haar eerste roman Dans le jardin de l'ogre, in het Nederlands vertaald als In de tuin van het beest. Daarna verscheen Chanson Douce (Een zachte hand), waarvoor Slimani in 2016 de Prix Goncourt won en dat in 2019 werd verfilmd.
In haar geruchtmakende boek Sexe et Mensonges (Seks en leugens, 2017) tekent Slimani de seksuele ervaringen op van vrouwen in Marokko. In haar meest recente roman Regardez-nous danser (Kijk ons dansen, 2022) — het tweede deel in een trilogie over haar eigen familiegeschiedenis en de geschiedenis van Marokko — beschrijft ze haar moeder die op een boerderij in armoede opgroeide en de eerste vrouwelijke gynaecoloog van Marokko werd. Haar moeder werd in het echte leven overigens geen gynaecoloog, maar was wel de eerste vrouwelijke specialist (KNO-arts).
Naast romans en essays publiceerde Slimani ook verhalen in stripvorm, waaronder À mains nues (met Clément Oubrerie, 2020) over Suzanne Noël, die chirurg was ten tijde van de Eerste Wereldoorlog, en Paroles d’honneur (met Laetitia Coryn, 2017), waarin ze de personages uit Seks en leugens tot leven brengt.
Slimani’s werk wordt door critici bewonderd omdat ze voor spannende en controversiële perspectieven kiest. Zo gaat haar roman In de tuin van het beest over een vrouw die seksverslaafd is en vermoordt een oppas in Chanson Douce op schokkende wijze twee kinderen. In de New Yorker zei Slimani over haar werk dat ze schrijft over de dingen waar ze het meest bang voor is.
Leïla Slimani werd in 2017 door de Franse President Macron benoemd tot Ambassadeur van de Franse taal en cultuur en ze is dit jaar de voorzitter van de jury van de vermaarde internationale Booker Prize.
Nadia Moussaid spreekt Leïla Slimani in Lissabon, Portugal, waar ze met haar man en twee kinderen woont.