Η Πηνελόπη Δέλτα γεννήθηκε στις 24 Απριλίου του 1874, στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου, από τον επιχειρηματία και εθνικό ευεργέτη Εμμανουήλ Μπενάκη και την Βιργινία Χωρέμη, μέλος της ισχυρής τότε εμπορικής οικογένειας Χωρέμη της Αλεξάνδρειας.
Το μεγαλοαστικό περιβάλλον στο οποίο μεγάλωσε της παρείχε κάθε δυνατότητα για παιδεία και πνευματική καλλιέργεια, ενώ η αυταρχική ανατροφή, κυρίως της μητέρας της, διαμόρφωσε μία εύθραυστη προσωπικότητα που αρκετές φορές θεωρούσε ως μόνη διέξοδο το θάνατο.
Το έμφυτο συγγραφικό της ταλέντο εκδηλώθηκε ήδη από την παιδική της ηλικία. Η προσφορά της στην παιδική λογοτεχνία υπήρξε καθοριστική για την εξέλιξη του παιδικού βιβλίου, σε μια εποχή που το είδος του εξέλιπε. Τα έργα της, εμπνευσμένα κυρίως από τα εθνικά ιστορικά γεγονότα, μεγάλωσαν πολλές γενιές ελληνοπαίδων και παραμένουν επίκαιρα ακόμα και σήμερα.
Η οικογένεια Μπενάκη μετακόμισε προσωρινά στην Αθήνα το 1882, όπου η Πηνελόπη παντρεύτηκε τον πλούσιο Φαναριώτη έμπορο Στέφανο Δέλτα. Ο γάμος της με τον επιχειρηματία Στέφανο Δέλτα το 1895 ήταν η λύτρωση από το οικογενειακό περιβάλλον και ταυτόχρονα ο δρόμος για την πνευματική της ανάπτυξη και ωριμότητα. Από το γάμο αυτό απέκτησε τρεις κόρες, τη Σοφία, τη Βιργινία και την Αλεξάνδρα, τις οποίες ανέθρεψε υποδειγματικά.
Επέστρεψαν στην Αλεξάνδρεια το 1905, όπου η Πηνελόπη γνώρισε τον Ίωνα Δραγούμη, τότε υποπρόξενο της Ελλάδας στην Αλεξάνδρεια. Ανάμεσά τους αναπτύσσεται ένας μεγάλος έρωτας, η Πηνελόπη όμως δεν μπορεί να αντιταχθεί στις κοινωνικές επιταγές και την υποχρέωσή της απέναντι στο σύζυγο και τα παιδιά της. Η πλατωνική αυτή σχέση της Πηνελόπης Δέλτα με τον Δραγούμη τελειώνει το 1908, όταν αυτός συνδέεται με τη Μαρίκα Κοτοπούλη.
Η Πηνελόπη Δέλτα μετακόμισε στη Φρανκφούρτη το 1906 και το πρώτο της μυθιστόρημα, με τίτλο “Για την Πατρίδα”, εκδόθηκε το 1909.
Το 1913, η οικογένεια Δέλτα επιστρέφει στην Αλεξάνδρεια και το 1916 εγκαταστάθηκαν μόνιμα στην Αθήνα, όπου ο πατέρας της Δέλτα, Εμμανουήλ Μπενάκης, είχε εκλεχθεί δήμαρχος. Ανέπτυξαν στενή φιλία με τον Ελευθέριο Βενιζέλο, τον οποίο και προσκαλούσαν συχνά στην εξοχική τους οικία στην Κηφισιά.
Το 1925, εκδίδεται “Η ζωή του Χριστού”, ενώ την ίδια χρονιά εμφανίζονται τα πρώτα συμπτώματα της πολυομυελίτιδας, αρρώστιας που θα την ταλαιπωρήσει μέχρι το θάνατό της.
Εκδόθηκαν άλλα τρία μυθιστορήματά της: ο Τρελαντώνης όπου περιγράφει τις περιπέτειες του αδερφού της, όταν όλα τα αδέρφια ήρθαν από την Αίγυπτο να περάσουν το καλοκαίρι με τη θεία τους στον Πειραιά, ο Μάγκας, η ζωή στην Αλεξάνδρεια με τα μάτια του μικρού σκυλιού της οικογένειας, και τα Μυστικά του Βάλτου, όπου η ιστορία εκτυλίσσεται γύρω από τη λίμνη των Γιαννιτσών κατά τη διάρκεια του Μακεδονικού Αγώνα.
Το 1941, ο Φίλιππος Δραγούμης, εμπιστεύεται στη Πηνελόπη Δέλτα τα ημερολόγια και το αρχείο του αδερφού του, Ίωνα Δραγούμη, στα οποία η Δέλτα πρόσθεσε περίπου 1000 χειρόγραφες σελίδες με σχόλια για το έργο του Δραγούμη.
• Στις 27 Απριλίου 1941, ημέρα όπου τα γερμανικά στρατεύματα καταλαμβάνουν την Αθήνα, η Πηνελόπη Δέλτα αυτοκτονεί παίρνοντας δηλητήριο – είχαν προηγηθεί και άλλες απόπειρες αυτοκτονίας στο παρελθόν. Πέθανε στις 2 Μαΐου. Στον τάφο της, στον κήπο του σπιτιού της, χαράχτηκε η λέξη ΣIΩΠH.
