Родилась в Москве 30 сентября 1784 года. Дочь сенатора Григория Аполлоновича Хомутова, сестра генерала Михаила Хомутова.
Она получила в доме родителей отличное воспитание, в совершенстве владела французским языком и, по обычаю того времени, в беседах всегда пользовалась им.
Ещё в молодости она пристрастилась к литературе, за развитием которой с увлечением следила всю свою жизнь. При светлом природном уме она обладала замечательной памятью и способностью легко и изящно выражать свои мысли: она отлично помнила всё, что когда-либо читала, могла повторить наизусть целые поэмы и запоминала целиком длинные разговоры. Ей не стоило никакого труда в любое время сочинить комедию, стихи, куплеты на любой сюжет и случай. Она бо?льшую часть времени занималась писанием, записывала всё, что видела и слышала и излагала в виде рассказов и повестей происшествия, случавшиеся в большом свете.
И в Москве, в родительском доме, где постоянно собиралось лучшее московское общество, и в Петербурге, куда Хомутова приезжала гостить, она часто встречалась с представителями литературы и была близко знакома с Ю. А. Нелединским-Мелецким, князем П. А. Вяземским, В. А. Жуковским и А. С. Пушкиным.
Поэт И. И. Козлов, двоюродный брат Хомутовой, к которому она с юности питала искреннюю привязанность, посвятил ей стихотворение «К другу весны моей после долгой, долгой разлуки», а М. Ю. Лермонтов — стихи «Слепец, страданьем вдохновенный…».
В 1840-х годах Хомутова жила в Ярославле у старшего брата, Сергея Хомутова, занимаясь воспитанием его детей, а после смерти брата поселилась в Петербурге, где и умерла 26 сентября 1856 года.
Хомутова написала несколько повестей и стихотворений и вела записки, представляющие некоторый интерес описанием эпохи Отечественной войны и жизни высшего общества того времени. Из них напечатаны два отрывка — о 1814 годе и об А. С. Пушкине — в «Русском архиве» (1867, № 7), с послесловием П. А. Вяземского.