Descendente de espanhóis, bascos e índios, Lucila Godoy Alcayaga nasce em Vicuña, uma vila do norte do Chile. Com apenas 15 anos dá aulas. Seu noivo comete suicídio em 1907, fato que marca sua obra e sua vida. Ela nunca se casa e se dedica somente ao trabalho.
Vence um concurso literário chileno em 1914 com Sonetos de la Muerte, assinados com o pseudônimo Gabriela Mistral, formado a partir do nome de dois poetas que admira, o italiano Gabriele D''Annunzio e o francês Frédéric Mistral.
Seu primeiro livro de poesias, Desolación (1922), inclui o poema Dolor, no qual fala da perda do amado. O sentimento de maternidade frustrada aparece nos trabalhos seguintes, Ternura (1924) e Tala (1938). Colabora na reforma educacional do México e do Chile.
Representa seu país como consulesa em Nápoles, Madri, Lisboa e Rio de Janeiro. Em 1954 publica Lagar. Leciona literatura espanhola na Universidade de Columbia. Morre em Hempstead, no estado de Nova York.