Patricia Cornwell est née le 9 juin 1956 à Miami.

Patricia Cornwell, née Daniels, n'a que cinq ans lorsque son père, avocat, abandonne le domicile conjugal. Sa mère, affaiblie par des problèmes de santé, la confie deux ans plus tard à la garde du prêcheur Billy Graham. La petite Patricia se réfugie alors dans l'écriture et écrit son premier poème à neuf ans.

Étudiante au King College de Bristol (Tennessee), puis au Davidson College (Caroline du Nord), elle devient, après l'obtention de son diplôme, journaliste au "Charlotte Observer".

En 1976, elle rencontre Charles Cornwell, un professeur d'anglais de dix-sept ans plus âgé qu'elle, qu'elle épouse en 1979. Poursuivant sa carrière de journaliste, elle se spécialise dans les faits-divers criminels et les armes à feu.

En 1981, Charles Cornwell ayant décidé de devenir pasteur, le couple déménage pour Richmond (Virginie), et Patricia se lance dans l'écriture, écrivant une biographie de la femme de Billy Graham.

Patricia Cornwell s'essaie ensuite au roman policier, mais son premier manuscrit est refusé. Elle est alors engagée comme informaticienne à l' Institut médico-légal de Richmond et rencontre Marcella Fierro, qui dirige la morgue. C'est cette dernière qui lui inspire le personnage de Kay Scarpetta, femme médecin légiste, dont la première enquête, "Postmortem", est publiée en 1990.

Patricia Cornwell, divorcée de Charles, vit actuellement toujours à Richmond.