Родилась в городе Мэриборо — Австралия, Квинсленд. Родителями были банковский управляющий Трэверс Роберт Гофф (Travers Robert Goff) и Маргарет Агнес (Margaret Agnes), до замужества — Морехед (Morehead). Её отец умер, когда ей было семь лет. Официально причиной смерти её отца было установлено «исступление эпилептического припадка» (epileptic seizure delirium), но сама Трэверс «всегда верила, что истинной причиной было продолжительное тяжёлое пьянство».
Писать начала с детства — она писала рассказы и пьесы для школьных спектаклей, а братьев и сестёр развлекала волшебными рассказами. Её поэмы были опубликованы, когда ей не было и двадцати лет — она писала для австралийского журнала «Бюллетень» (The Bulletin).
В молодости совершила путешествие по Австралии и Новой Зеландии, затем уехала в Англию в 1923 году. Поначалу пробовала себя на сцене (Памела — это сценический псевдоним), играя исключительно в пьесах Шекспира, но потом увлечение литературой победило, и она полностью посвятила себя литературе, публикуя свои произведения под псевдонимом «P. L. Travers» (два первых инициала использовались для скрытия женского имени — обычная для англоязычных писательниц практика).
В 1925 году в Ирландии Трэверс познакомилась с поэтом-мистиком Джорджем Уильямом Расселлом (George William Russell), который оказал на неё большое влияние — и как человек, и как литератор. Он тогда был редактором журнала «Айриш Стэйтсмэн» (The Irish Statesman) и принял для публикации несколько её поэм. Через Расселла Трэверс познакомилась с Уильямом Батлером Йейтсом (William Butler Yeats) и другими ирландскими поэтами, которые привили ей интерес и знание мировой мифологии. Йейтс был не только выдающимся стихотворцем, но и увлекался оккультизмом. Это направление и становится для Памелы Трэверс определяющим вплоть до последних дней её жизни.
В 1934 году публикация «Мэри Поппинс» была первым литературным успехом Трэверс. Последовали продолжения книги, а также романы, сборники стихов и нехудожественные произведения.
Фильм Диснея «Мэри Поппинс» был выпущен в 1964 году (главную роль — Мэри Поппинс — сыграла актриса Джули Эндрюс). Фильм был выдвинут на премию «Оскар» в 13 номинациях и удостоился пяти наград. В Советском Союзе в 1983 году был выпущен фильм «Мэри Поппинс, до свидания!».
Трэверс была в дружеских отношениях с Альфредом Орэджем, издателем эзотерического журнала New Age. Орэдж в 1938 году познакомил её с Георгием Гурджиевым. Притягательность личности русского мистика делает Памелу Трэверс его верной ученицей. Она принимает участие в работе многих групп его последователей, встречается с Кришнамурти, занимается сравнительным религиоведением в его эзотерическом варианте, ища и находя сквозные мифологические мотивы в учениях, отдалённых друг от друга во времени и в пространстве.
В своей жизни отличалась тем, что старалась не афишировать факты своей личной жизни, в том числе и своё австралийское происхождение. «Если вас интересуют факты моей биографии, — однажды сказала Трэверс, — то история моей жизни содержится в „Мэри Поппинс“ и других моих книгах».
Хотя она ни разу не была замужем, незадолго до своего 40-летия Трэверс усыновила ирландского мальчика по имени Кэмиллус, при этом разлучив его с его братом-близнецом, так как взять двух детей она отказалась (мальчики воссоединилсь только спустя несколько лет).
В 1977 году Трэверс было присуждено звание Офицера Ордена Британской империи.