Nacida en Mont-de-Marsan, en las Landas francesas, el 1 de enero de 1898, era hija de una familia de tradición militar, pero pronto marchó a París a estudiar Bellas Artes, y allí entró en contacto con el círculo surrealista de los años veinte. En 1925 se casó con el pintor inglés Roland Penrose, quien se convertiría en uno de los grandes coleccionistas y promotores de arte del grupo. Tras diez años de matrimonio, la pareja se divorció y Valentine inició una vida de gran libertad creativa y personal, lejos del círculo social parisino. Fruto de ello son sus cinco poemarios publicados y la novela La condesa sangrienta, además de otras obras en verso y en prosa. Falleció el 7 de agosto de 1978 en Farley Farm (Sussex, Inglaterra), hogar de Roland Penrose y su segunda esposa, la fotógrafa norteamericana Lee Miller.