Mortimer nació en Rhyl,[1] Flintshire (ahora Denbighshire), Gales, la hija menor de Amy Caroline Fletcher y el reverendo A. F. G. Fletcher,[2] un clérigo anglicano, que había perdido su fe y usaba la revista parroquial para celebrar la persecución soviética de la iglesia rusa.
[3] Se casó con Charles Dimont, periodista, en 1937 y tuvieron dos hijas,[4] entre ellas la actriz Caroline Mortimer.
En 1962, el mismo año en que se escribió The Pumpkin Eater, aceptó un aborto y una esterilización a instancias de John Mortimer.
Se dice que estaba contenta con la decisión, pero durante su convalecencia, descubrió el romance de su marido con Wendy Craig, por quien tuvo un hijo.
A continuación, como Penelope Mortimer escribió Una villa en verano (1954), que recibió elogios de la crítica.
Mortimer continuó en el periodismo, principalmente para The Sunday Times, y también escribió guiones.