Fatma Aliye Topuz, 9 Ekim 1862 tarihinde İstanbul'da dünyaya geldi. Babası Ahmed Cevdet Paşa, annesi Adviye Hanım'dır. Fatma Aliye Topuz ne ailesinden ne de herhangi bir okuldan hiçbir eğitim almamıştır. Abisi Sedat Bey'in aldığı özel dersleri dinleyerek kendini geliştirmiştir. Fransızca'ya tutku derecesinde bağlı olan Topuz, daha sonra bu dil üzerinden ders almış ve Fransızca'sını geliştirme imkanı bulmuştur.
Fatma Aliye Topuz, 17 yaşında iken, 1977-1978 Osmanlı Rus Harbi'nde savaşmış olan ünlü kumandanın yeğeni olan Kolağası Faik Bey ile evlenmiştir. Bu evlilikten dört kız çocuğu oldu. Fatma Aliye Topuz, evliliğin ilk yılları kocasından gizli kitap okuyup, tercüme faaliyetlerinde bulunurken daha sonraki yıllarda kocasından izin alıp bu faaliyetlerine devam etti.
lk olarak 1889 yılında, ünlü Fransız yazar Georges Ohnet'ın Volonte adlı eserini Meram adı ile çeviren Fatma Aliye Topuz, bu eserin çevirmen kısmına Bir Hanım takma adı ile imza atmıştı. Tercümesi çok beğenilen ve Ahmet Mithat Efendi tarafından övgüyle bahsedilen Topuz, 1891 yılında, Ahmet Mithat Efendi ile beraber Hayal ve Hakkikat adlı romana imza attı. Kadın karakterin konuşmalarının tamamı Fatma Topuz tarafından yazılmış olsa da, roman Mithat Efendi'nin imzası ile yayınlandı.
Tamamen kendine ait olan ilk romanı Muhadarat'tır ve 1892 de yayınlanmıştır. Bu romandan sonra Udi, Ref'et, Enin ve Levayih-i Hayat adında dört roman daha yayınlamıştır. Fatma Aliye Topuz, romanlarında bir kadının gözünden aşk,sevgi,evlilik gibi konuları yazan ilk yazarlardandır.
1893 yılında, Ahmet Mithat Efendi tarafından yazılan Bir Osmanlı Kadın Yazarının Doğuşu adlı eser, Topuz'un ününü büyük ölçüde arttırdı. 1914 yılında yazdığı Ahmed Cevdet Paşa ve Zamanı, Topuz'un kaleme aldığı son yapıt oldu. Soyadı kanunundan sonra Topuz soyadını alan Fatma Aliye Hanım, 13 Temmuz 1936 tarihinde, istanbul'da vefat etti. Feriköy Mezarlığı'nda toprağa verildi.
Fatma Aliye Topuz'un adı Beyoğlu ve Çankaya'da birer sokağa verilmiş ve 2009 yılında yayınlanan 50 TL'lik banknotların üstünde resmi yayınlanmıştır.