Ivanina baka Aleksandra Mažuranić sestra je književnika Dimitrije Demetra. Među pripadnicima ugledne slavonskobrodske obitelji Brlić ističu se jezikoslovac Ignjat Alojzije Brlić i slikarica Francisca Daubachy Doljska Brlić.

Ivana Mažuranić je rođena u Ogulinu 1874. godine. Njena obitelj često se seli, pa od 1875-78. žive u Karlovcu, a od 1878-81. u Jastrebarskom. Otac joj je pravnik i pisac Vladimir Mažuranić, sin pjesnika i bana Ivana Mažuranića, a majka Henriette rođ. Bernath, iz poznate je varaždinske trgovačke obitelji. Henrijeta i Vladimir imali su četvero djece: Ivanu, Božidara, Aleksandru i najmlađeg Želimira.

Obitelj Mažuranić 1882. godine seli u Zagreb, u kuću slavnoga djeda Ivana Mažuranića. Markantna djedova pojava ostavlja trajan dojam na mladu Ivanu, a za njegova stroga etička načela kaže da su joj bili vodilja cijeloga života: "Njegova tjelesno i duševno tako moćna pojava vršila je nedokučiv upliv na moje biće".

Premda se školovala uglavnom privatno, stekla je izuzetnu naobrazbu i savladala nekoliko stranih jezika, pa je primjerice svoje prve pjesme još kao devetogodišnja djevojčica napisala na francuskome (Ma Croatie i Le bonheur). Godine 1886. drugi put u životu posjetila je rodni grad Ogulin (prvi put tamo je bila kao šestogodišnja djevojčica 1880. godine). Ogulin i priroda koja ga okružuje ostavili su na nju snažan dojam, pa je tada napisala svoju prvu pjesmu na hrvatskome, Zvijezdi moje domovine.

Na svoj 18. rođendan 1892. godine udaje se za dr. Vatroslava Brlića, odvjetnika, kasnije zastupnika u Saboru, i seli u Brod na Savi (danas Slavonski Brod). Obitelj Brlić jedna je od najuglednijih u tom gradu, kroz više generacija njeni pripadnici bave se književnošću i kulturom, a u kući imaju jednu od najvećih knjižnica u tom dijelu zemlje. Ivana se družila s velikanima nacionalnog preporoda kao što su Josip Juraj Strossmayer i Franjo Marković. Rodila šestero djece: kćeri Nadu (1893.), Zoru (1897.) i Zdenku (1899.), sina Ivana (1894.). Sinovi Vladimir (1895.) i Nikola (1902.) umrli su ubrzo nakon poroda. Kasnije, 1917. godine, rodila je i sedmo dijete, kćer Nevu.

Zaključivši da se "spisateljstvo ne slaže s dužnostima ženskim", na neko vrijeme potpuno odustaje od pisanja i svojih književnih ambicija. Kad su joj djeca malo poodrasla i počela pokazivati interes za čitanje, vraća se pisanju te u prvom redu piše za njih. U vlastitoj nakladi 1902. godine objavljuje svoju prvu knjigu, Valjani i nevaljani, a 1905. godine svoju drugu knjigu Škola i praznici. 1912. godine objavljuje knjigu pjesama, za odrasle, pod naslovom Slike.