A baskíriai Davlekanovóban született 1943-ban, politikai okokból kitelepített családja csak a második világháború után költözhetett vissza Moszkvába. Ulickaja biokémikus anyja példáját követve a Moszkvai Állami Egyetem biológiai szakát végezte el. A Szovjet Tudományos Akadémia Általános Genetikai Intézetében kezdett dolgozni, de 1970-ben szamizdat kiadványok másolása és terjesztése miatt elbocsátották. Tíz évig nem tudott elhelyezkedni, ezalatt szakmája annyit változott, hogy már nem térhetett vissza a tudományhoz. Végül egy barátnője összeismertette a Zsidó Színház vezetőjével, aki 1979-ben irodalmi vezetőnek hívta az intézményhez.
Ulickaja írt karcolatokat, gyerekdarabokat, bábjátékokat, rádiójátékokat, mongol költészetet fordított, 1982-ben szabadúszó lett.
Elbeszélései a nyolcvanas évek végétől jelentek meg folyóiratokban, az áttörést 1992-ben a Novij Mír című irodalmi lapban megjelent Szonyecska című kisregénye hozta meg, amelynek francia fordításáért megkapta a Medici-díjat. Első elbeszéléskötete is Franciaországban jelent meg Szegény rokonok címmel.
Első regényében, a Médea és gyermekei címűben ironikus, elragadó stílussal ír az emberi értékek összetartó erejéről. 1997-ben jelent meg a Vidám temetés, egy furcsa orosz emigráns család és egy különös halál története, az elbúcsúzás regénye. A 2001-ben a Novij Mirben publikált, a saját genetikusmúltjára utaló Kukockij esetei a klasszikus orosz próza hagyományait követi: a múlt század közepén játszódó mű egy zseniális orvos életének és családjának széthullását meséli el.
A könyvért megkapta az orosz Booker-díjat – ő volt az első nő, aki ebben a díjban részesült.
A 2003-as Életművésznők egy szerethető nőalak köré szövődő hat élettörténetet mesél el. Az Odaadó hívetek, Surik című regénye hazájában az év könyve lett 2004-ben. 2005-ben látott napvilágot a Mi urunk népe című elbeszélésgyűjteménye, amelyben ismét hétköznapi és rendkívüli emberekről, esetekről, tragédiákról és csodákról mesél.
A Daniel Stein, tolmács című regénye 2006-ban elnyerte az orosz Nagy Könyv-díjat, és jelölték az évtized orosz Booker-díjára. A 2008-ban kiadott Orosz lekvár és egyebek három addig publikálatlan színművét tartalmazza. A 2011-es Imágó három ember sorsán át mutatja be Sztálin halálától a gorbacsovi peresztrojkáig az olvadás és a pangás korszakának mindennapjait. Ezt követte 2012-ben az Örökbecsű limlom című esszé- és interjúkötet, majd 2015-ben a Jákob lajtorjája című, önéletrajzi elemekkel átszőtt családregény. Történetek állatokról és emberekről és Történetek gyerekekről és felnőttekről címmel két mesegyűjteménye is megjelent.
2020-ban két könyve is megjelent magyarul: A lélek testéről című novelláskötete, valamint a Csak egy pestis című munkája, egy forgatókönyv, amelyet még a hetvenes évek végén egy forgatókönyvíró kurzus felvételijére szánt. A mű arról szól, mekkora tragédiát okozhat egy rosszul viselt maszk, hogyan kezeli egy autoriter állam a járványveszélyt, és hogyan ismétli a történelem folyamatosan önmagát. Ulickaja több művét is megfilmesítették, több darabját játszották színházakban.
Regényeit, elbeszéléseit mély emberábrázolás jellemzi, szenvedélyesen és bensőségesen ír hőseiről, akiket szerethetővé tesz.
Különlegessége a meseszövésben, a különböző családi és szerelmi szálak – időnként bonyolult és meghökkentő – kapcsolódásaiban, az emberi sorsok érzékeny ábrázolásában rejlik. A hétköznapi életek hátterében bontakoznak ki a közelmúlt történelmi-politikai eseményei, amelyeknek hősei nem alakítói, hanem elszenvedői.
Népszerűsége Magyarországon is töretlen, szinte minden műve olvasható magyar nyelven.
Először 2004-ben volt egy pécsi szakmai konferencia vendége, 2009-ben a XVI. Budapesti Nemzetközi Könyvfesztivál díszvendégeként megkapta a Budapest Nagydíjat. A látogatás alkalmából a Centrál Színházban Ulickaja jelenlétében felolvasószínházi formában adták elő az Orosz lekvárt, Csehov Cseresznyéskertjének modernkori változatát. 2011-ben az Imágó, 2016-ban a Jákob lajtorjája kiadása alkalmából látogatott Magyarországra. A Rózsavölgyi Szalonban két darabját is játszották, az Odaadó hívetek, Surik színpadi változatát és a nyolcvanas évek végén született Unokám, Benjamint, amely a „jiddise máme” figurának állít emléket.
A közéleti kérdésekben is bátran megnyilvánuló írónő munkásságáért számos rangos díjat kapott,
köztük 2011-ben a Simone de Beauvoir-díjat, 2014-ben az Österreichischer Staatspreis für Europäische Literatur (osztrák állami díj az európai irodalomért) elnevezésű díjat, idén pedig a Formentor nemzetközi irodalmi díjat.
Nyitókép: Ljdumila Ulickaja. Fotó: Leemage via AFP