Sigrid Undset urodziła się w norwesko-duńskiej rodzinie o postępowych tradycjach. Jej ojciec, Ingvald Martin, był znanym norweskim archeologiem, dyrektorem Muzeum Starożytności w Christianii (od 1925 r. Oslo). Jako kilkuletnia dziewczynka bawiła się eksponatami muzealnymi i czytała stare sagi norweskie. Po śmierci ojca w 1893 r. sytuacja materialna rodziny znacznie się pogorszyła i 17-letnia Sigrid zmuszona była podjąć pracę w biurze. Wolny czas poświęcała na studiowanie literatury angielskiej i starych sag skandynawskich, interesowała się malarstwem i botaniką. Pisać zaczęła na początku naszego wieku. W 1905 r. jedno z wydawnictw zwróciło jej rękopis powieści historycznej z uwagą: "Proszę nie pisać więcej powieści historycznych. Proszę spróbować napisać coś współczesnego". Undset posłuchała tej rady i w 1907 r. zadebiutowała utrzymaną w formie dziennika powieścią "Pani Marta Qulie", opowiadającą o życiu niewiernej kobiety we współczesnej Norwegii. Tematem romantycznej miłości młodych dziewcząt zajęła się w swoim kolejnym utworze, zbiorze nowel "Szczęśliwy wiek". Już wówczas przedstawiła konflikt moralny człowieka zmuszonego do wyboru między swobodnym rozwojem swojej osobowości a obowiązkami społecznymi i rodzinnymi, co później stało się w przyszłości stale powracającym motywem jej utworów. Próbowała sił także w poezji, ale poprzestała na jednym tomiku ("Młodość" z 1910 r.). Po ukazaniu się w 1909 r. opartej na staroskandynawskich sagach legendy "Wiga-Ljot i Wigdis" Undset otrzymała stypendium państwowe, dzięki czemu porzucić mogła pracę w biurze i udać się w podróż do Niemiec oraz Włoch. W Rzymie zakochała się w starszym od siebie o trzynaście lat i żonatym już malarzu norweskim, Andersie C. Svarstadzie. Historię tej nieszczęśliwej miłości opisała w wydanej w 1911 r. powieści "Jenny", która przyniosła pisarce wielką popularność nie tylko w ojczyźnie. W roku następnym Undset wyszła za mąż za Svarstada, który rozwiódł się ze swoją żoną. Po krótkim pobycie we Włoszech, gdzie urodził im się syn, małżonkowie powrócili do Norwegii i osiedlili się najpierw w Ski, a później w Lillenhammer. Tam też miały miejsce narodziny ich drugiego syna i niedorozwiniętej umysłowo córeczki. W latach 1912-1920 Undset uprawia twórczość, którą nazwać można literaturą kobiecą. W swoich powieściach, esejach i nowelach opowiada się ona za równouprawnieniem ekonomicznym, prawnym i seksualnym płci pięknej. Jednocześnie uważa, że najważniejszym zadaniem kobiety jest wychowywanie dzieci, czemu najlepiej sprzyja szczęśliwe małżeństwo. Lata I wojny światowej każą jej zweryfikować wiele wartości współczesnego życia, które nagle wydają się jej złudne, np. feminizm, socjalizm, liberalizm, pacyfizm. Okres ten cechuje się intensywnością i uporczywością wewnętrznych poszukiwań pisarki i kończy w 1924 r. przejściem Undset z protestantyzmu na katolicyzm. W 1925 r. rozwodzi się z mężem ponieważ Kościół katolicki nie uzna jego rozwodu z poprzednią żona, która nadal żyła. Pierwszoplanową sprawą staje się dla Undset wiara. Jak sama pisze: "tylko święci mogą objaśnić dążenie człowieka do szczęścia, pokoju, sprawiedliwości i dobra". W głębokiej religijności, rozważaniach nad winą i odpowiedzialnością, grzechem i odkupieniem ma swoje źródło jedno z największych dzieł epiki norweskiej - powieściowy cykl historyczny: "Krystyna, córka Lawransa" (1920-22), składający się z trzech tomów: "Wieniec", "Żona" i "Krzyż". Undset sięgała po tematy historyczne już wcześniej, pisząc "Wiga-Ljota i Wigdisa" oraz "Legendę o królu Arturze i rycerzach Okrągłego Stołu" (1915), ale dopiero w "Krystynie..." osiągnęła artystyczną i intelektualną pełnię swojej twórczości. Bez patosu i sentymentalizmu opisała losy kobiety w średniowiecznej Norwegii, łącząc analizę psychologiczną z prozatorską manierą sag skandynawskich. Dzieło przyniosło Undset światową sławę, podobnie jak kolejny - tym razem dwutomowy - powieściowy cykl historyczny: "Olaf, syn Auduna" (1925-27). Jest to "opowieść o buncie i pokorze, grzechu i pokucie". Jak stwierdził amerykański krytyk Alrik Gustafson jest ona "bardziej mroczna, bardziej tragiczna i bardziej dydaktyczna niż historia Krystyny". W utworze tym, którego akcja dzieje się w XIII-wiecznej Norwegii, silniejsze są pierwiastki religijne, większego znaczenia dla stosunków międzyludzkich nabierają Bóg i Kościół. W 1928 r. Sigrid Undset otrzymuje literacką Nagrodę Nobla za "niezapomniany opis skandynawskiego średniowiecza". Rezygnuje z wygłoszenia noblowskiego wykładu, twierdząc: "Lżej mi pisać niż mówić, tym bardziej mówić o sobie". Coraz bardziej absorbują ją kwestie religijne. Poświęca im kolejne książki eseistyczne: "Propaganda katolicka" (1927), "Etapy I-II" (1929-33) i "Norwescy święci" (1937). Do tematyki współczesnej wraca w pięciu swoich powieściach, wydanych między przyznaniem Nagrody Nobla a wybuchem II wojny światowej. Ustępują one jednak zdecydowanie jej osiągnięciom prozatorskim z lat 20. Zdaniem krytyków, zbyt wiele jest w nich katolickiego dydaktyzmu. Undset znów próbuje sięgnąć do czasów historycznych, planując kolejny wielki cykl powieściowy, tym razem z przełomu XVIII i XIX w. W 1939 r. ukazuje się jedynie jego pierwsza część: "Madame Dorothea", a pracę nad następnymi przerywa wojna. Są to ciężkie lata dla pisarki: w 1938 r. umiera jej córka, w 1939 r. matka, a w 1940 r. na froncie ginie syn. Po zajęciu kraju przez hitlerowców Undset zmuszona jest uciekać do Szwecji. Część jej twórczości zabroniona jest w Niemczech i Norwegii. W 1940 r. z ostatnim pozostałym przy życiu dzieckiem, młodszym synem Hansem, wyjeżdża do Stanów Zjednoczonych. Prowadzi tam ożywioną działalność propagandową, występując przeciw kolaboranckiemu gabinetowi Vidkuna Quislinga i popierając norweski rząd emigracyjny w Londynie. W 1945 r. wraca do kraju i za swoje zasługi otrzymuje Wielki Krzyż Orderu Świętego Olafa. Pod koniec życia pisze głównie książki dla dzieci. W 1949 r. umiera na wylew krwi do mózgu. Większość jej utworów została dziś zapomniana, ale dwa największe dzieła - "Krystyna, córka Lawransa" i "Olaf, syn Auduna" - wciąż wznawiane są na całym świecie. Porównując je do powieści Waltera Scotta, Alrik Gustafson pisał: "Ze współczesnych prozaików Undset ustępuje (...) jedynie Thomasowi Mannowi".