Будущая поэтесса пришла в наш мир 27 октября 1932 года в Бостоне. Ее отец был профессором биологии в университете Бостона. Сам родом из Германии, он много исследовал пчел и прославился своей книгой «Шмели и их пути». Мать, Аурелия Фрэнсис (урожденная Шебер), была студенткой Отто Плата в университете. Считается, что она переписала технический текст своего мужа, сделав «Шмели и их пути» подходящей книгой для широкого круга читателей. Сильвия была старшей из двоих детей своих родителей. В 1936 году семья уехала из Бостона в Уинтроп. Отто умер от осложнений, вызванных диабетом. Потрясенная этим, Сильвия перестала верить в Бога. Чтобы справиться со своим горем, нашла утешение в письмах. В 1941 году, вскоре после смерти отца, девочка опубликовала свое первое произведение. В 1942 году семья переехала в Уэллесли, штат Массачусетс. Здесь девочка пошла в пятый класс. Когда ей исполнилось одиннадцать, она начала вести журналы, эту привычку сохранила на протяжении всей своей жизни. Наряду с этим писала стихи, многие из которых были опубликованы в местных газетах и журналах. Ее первая статья, опубликованная в национальной газете, была «Призыв молодежи к миру во всем мире»; она вышла 16 марта 1950 г. С этого времени ее работы стали регулярно публиковаться в различных национальных газетах. После окончания школы в 1950 году Сильвия поступила в Смит-колледж, где специализировалась на английском языке. Она была исключительно способной ученицей и вскоре стала редактором.
С 11 октября по 4 ноября 1962 года Плат создала двадцать пять стихотворений, которые позже были признаны лучшими в ее карьере. В январе 1963 года был опубликован ее единственный роман. Вскоре после этого она начала работать над другим романом, но ее последняя работа так и не увидела свет, а рукопись пропала где-то в 1970 году.
16 июня 1956 года поэтесса вышла замуж за Теда Хьюза. У пары было двое детей — Фрида и Николас. Дочь стала поэтессой и художницей, а Николас стал экспертом в области экологии ручьевых лососевых. В сентябре 1962 года Хьюз бросил Сильвию ради другой женщины, и Плат впала в глубокую депрессию. К январю 1963 года ее состояние ухудшилось, она заперлась дома без телефона. Хотя Плат и консультировалась с психиатрами, ситуация не улучшилась. Ранним утром 11 февраля 1963 года поэтесса положила в детскую комнату хлеба и молока, а затем заклеила дверь скотчем. После этого она заперлась на кухне и сунула голову в духовку с включенным газом, совершив самоубийство. Ее тело было обнаружено позже в тот же день. В 2012 году Почтовая служба США представила почтовую марку с изображением Сильвии Плат. Ее смерть дала начало новому термину в психиатрии, названному «эффект Сильвии Плат»; он был назван так в 2001 году психологом Джеймсом Кауфманом и относится к феномену, который делает поэтов более подверженными психическим заболеваниям, чем других творческих личностей.