Née en France de parents originaires de Cuba, elle doit sa notoriété à la publication de journaux intimes qui s'étalent sur plusieurs décennies et offrant une vision profonde de sa vie privée et de ses relations[4]. La version non censurée de ses journaux n'a pu être publiée qu'après sa mort et celle de son mari. Elle est aussi l'une des premières femmes à écrire des ouvrages érotiques[réf. nécessaire].
Après la séparation de ses parents en 1914, la mère d'Anaïs part alors pour New York avec sa fille et ses deux fils[7],[8].
À quatorze ans, Anaïs Nin quitte l'école et commence à travailler comme mannequin. En 1923, elle épouse Hugh Parker Guiler(en) dit « Ian Hugo ». L'année suivante, ils s'installent à Paris où Guiler poursuit une carrière dans le milieu bancaire. Sept ans plus tard, ils emménagent à Louveciennes, où Anaïs invite Henry Miller. Nin se lance dans l'écriture, sa première œuvre est un livre sur D. H. Lawrence. Elle explore également le domaine de la psychanalyse, étudiant notamment avec Otto Rank, un disciple de Sigmund Freud. En , elle rencontre au cabaret Le Monocle, à Paris, une jeune femme, Frede. À son retour en France en 1936, elle entretient une relation amoureuse avec Gonzalo Moré et son épouse, la danseuse péruvienne Helba Huara, et ne conserve comme amant que Gonzalo.
Nin est l'amie de beaucoup d'écrivains de premier plan, dont Antonin Artaud, Henry Miller, Edmund Wilson, Gore Vidal, James Agee et Lawrence Durrell. Avec certains, elle entretient, outre l'amitié, des rapports intimes. Son amitié et son amour passionnés pour Henry Miller, et son épouse, June(en)[9], influencent fortement la femme et l'auteur.
En 1973, elle est nommée docteur honoris causa du Philadelphia College of Art. Elle est élue membre du National Institute of Arts and Letters en 1974. Elle meurt d'un cancer à Los Angeles en 1977. Son corps est incinéré et ses cendres dispersées dans la baie de Santa Monica.
Anaïs Nin devient célèbre grâce à ses journaux intimes et secrets. Au départ, à l'âge de onze ans, cette pratique d'écriture intime prend la forme d'une lettre adressée à son père qui a abandonné la famille. Par la suite, elle tient son journal de façon assidue jusqu'à sa mort. La seconde publication se présente comme le Journal authentique, le plus proche de la vérité des faits. Ces écrits transcrivent avec brio ses rencontres amoureuses, artistiques ou analytiques, avec des écrivains et artistes comme Henry Miller, Antonin Artaud, Otto Rank, Edmund Wilson, Gore Vidal et James Agee.
Anaïs Nin est également appréciée pour ses œuvres érotiques. Avant elle, très peu de femmes s'étaient lancées dans ce champ de la littérature. Nin, confrontée dans les années 1940 à d'importants problèmes financiers, rédige les nouvelles du Delta of Venus pour un dollar la page (traduit sous le titre de Vénus érotica). Son écriture, scandaleusement explicite pour son époque, met un accent particulier sur la bisexualité féminine.
1966-1981 : Journal (7 tomes) (The Diary of Anaïs Nin)
1978-1982 : Journal d'enfance (4 tomes) (The Early Diary of Anaïs Nin)
1986 : Henry et June, cahiers secrets (Henry and June : from the unexpurgated diary of Anaïs Nin)
1989 : Correspondance passionnée : 1932-1953 (A Literate Passion), correspondance entre Anaïs Nin et Henry Miller
2003 : Journal de l'amour, journal inédit et non expurgé des années 1932-1939 (Nearer the moon : from a journal of love : the unexpurgated diary of Anaïs Nin : 1937-1939), volume réunissant :
En 2015 est créé le prix Anaïs-Nin, prix littéraire français fondé par les auteures Nelly Alard et Capucine Motte. « Le prix, créé en hommage à Anaïs Nin, récompense une œuvre qui se distingue par une voix et une sensibilité singulières, l'originalité de son imaginaire et une audace face à l'ordre moral[13]. » Le premier prix Anaïs-Nin 2015 est attribué à Virginie Despentes pour Vernon Subutex, 1[14].
En 1990, Philip Kaufman réalise le film Henry et June, adapté de la nouvelle homonyme dans The Journal of Love - The unexpurgated Diary of Anaïs Nin 1931-1932 (Journal amoureux - Le journal intime non censuré d'Anaïs Nin 1931-1932). Maria de Medeiros tient le rôle de Nin, Fred Ward celui d'Henry Miller, et Uma Thurman celui de June.
En 2005, Pascale Roger met en scène Henry Miller et Anaïs Nin, artistes de la vie (Paris), à partir de la correspondance des deux écrivains et du Journal d'Anaïs Nin, avec Florence Boog et Jacques Lallié.