Thụy Vũ sinh ra trong một gia đình khá giả, văn chương. Cha bà là nhà văn Mặc Khải, cô là thi sĩ Phương Đài đều hoạt động kháng chiến.[1]

Bà bắt đầu văn nghiệp năm 1963 đóng góp cho các báo Bách khoa và Tiểu thuyết Tuần san. Sau bà lại cộng tác với các tạp chí như Văn, Nghệ thuật, Sóng thần, Tiếng nói dân tộc, Công luận, Văn nghệ tiền phong, Tiểu thuyết Thứ Năm.[2]

Trong 10 năm từ 1965 đến 1975, Thụy Vũ đã xuất bản 10 tác phẩm gồm ba tập truyện ngắn: Mèo đêm (1967), Lao vào lửa, Chiều mênh mông; và bảy tiểu thuyết, trong đó cuốn Khung rêu thắng Giải thưởng Văn học Toàn quốc năm 1970. Cho trận gió kinh thiên có tiếng là "dữ dằn" và "tàn nhẫn" với lời văn tả chân đến sỗ sàng.[2] Bốn cuốn đã được tái bản cuối năm 2016, 6 cuốn còn lại trong tháng 3 năm 2017.[3]

Bà còn đứng tên sáng lập nhà xuất bản Kim Anh (cùng Nguyễn Thị Nhiên); Hồng Đức, và Kẻ Sĩ (cùng Tô Thùy Yên).[2]

Sau 1975, dù là con gái một cán bộ kháng chiến, Nguyễn Thị Thụy Vũ không thể tiếp tục cầm bút do tác phẩm bị quy là đồi trụy, bà phải bươn chải với những công việc cực nhọc để nuôi bốn đứa con, trong đó có một người sống đời thực vật. Bà từng buôn bán vặt, làm lơ xe đò, làm rẫy, chăn dê, trồng cà phê…, những công việc mà trước đó không ai hình dung nhà văn nữ này có thể kham được.

Hiện nay đời sống của bà tương đối ổn định khi bà về Bình Phước dựng nhà trên mảnh đất mà cha mẹ để lại. Đó là sau khi bà nhận được sự giúp đỡ từ những bạn văn cũ qua một bài viết mô tả cuộc sống lây lất khốn khó của mấy mẹ con, vào đầu thập niên 2000.

Bà đang sống với gia đình con trai, là một người tu tại gia chuyên việc hộ niệm, và cùng với họ là cô con gái út ngoài bốn mươi tuổi vẫn sống đời thực vật.