Стефани Майер родилась в 1973 г. в Хартфорде, штат Коннектикут. Росла в Финиксе, штат Аризона, вместе с двумя сестрами и тремя братьями. Будущего мужа Кристиана встретила еще в подростковом возрасте и сочеталась с ним браком в 1994 г.

В 1995 г. закончила Университет имени Бригама Янга в штате Юта, получив степень бакалавра по специальности «Английский язык». В годы учебы много и с увлечением читала.

По словам Майер, 2 июня 2003 г. она увидела во сне двоих влюблённых, сидящих на лугу. Юноша-вампир, несмотря на искреннее чувство, жаждет испить крови своей возлюбленной, смертной девушки… Наутро 29-летняя домохозяйка и мать троих сыновей начала записывать свои идеи, а через три месяца закончила 500-страничный роман. Она предложила свое сочинение литературным агентам, чьи имена нашла в Интернете. После нескольких неудачных попыток пристроить роман Майер наконец подписала с издательством «Литтл, Браун и К» контракт на три книги, согласно которому ей полагался гонорар в 750 тысяч долларов.

Роман, предназначенный в первую очередь для подростковой аудитории, вышел в США осенью 2005 г. и имел оглушительный успех (пятое место в национальном списке бестселлеров). Каждый следующий год Майер выпускала по одному сиквелу — «Новолуние» (2006), «Затмение» (2007), «Рассвет» (2008). Из книги в книгу рассказчицей неизменно оставалась юная Белла Свон, однако в четвертом томе Майер предоставила голос и ее другу, Джейку Блэку. Кроме того, писательница решила описать некоторые события и с точки зрения возлюбленного Беллы — вампира Эдварда Каллена. Роман «Midnight Sun» («Солнце полуночи») уже был наполовину написан, однако в августе 2008 г. черновик первой части просочился в Интернет. В результате Майер отложила окончание книги на неопределённый срок.

В мае 2008 г. Майер выпустила первый роман для взрослой аудитории — «The Host» («Гостья»). По сюжету книги землю завоевали «паразиты сознания» — раса «душ», не имеющих собственного тела. На этом фоне развивается любовная интрига. Писательница планирует два продолжения — «The Soul» («Душа») и «The Seeker» («Искатель»).

21 ноября 2008 г. вышла в прокат экранизация «Сумерек», которой заранее можно было предсказать кассовый успех.

Майер — мать троих детей и прихожанка Церкви Иисуса Христа святых последних дней (мормоны). Среди ее любимых писателей Орсон Скотт Кард, Джейн Остин, Уильям Шекспир, Шарлота Бронте, Дафна Дюморье и другие.

В планах писательницы — роман о привидениях («Summer House»), книги о путешествиях во времени и русалках.