오스트레일리아 퀸즐랜드주에서 태어났다. 세 자매 중 한 명으로, 어렸을 때부터 지독한 책벌레였다. 신화와 전설에 탐닉하다가 어머니의 서재까지 몰래 숨어들어 책을 찾아 읽었다. 열여덟에 영국으로 건너와 창작과 비평 활동을 시작했다. 트래버스는 비서와 댄서, 배우 등 여러 직업을 거쳤다. 여성이 무대에 오르는 일이 금기시되던 당시, 배우로 데뷔한 일은 가족들에게 큰 충격이었다. 수많은 직업을 가졌지만 트래버스의 진정한 열정은 글쓰기에 있었다.

몇 년 동안 기자로 일하기도 했으며, 1934년 35세가 되던 해에 『메리 포핀스』를 세상에 내놓았다. 『메리 포핀스』는 일상생활에서 아이들에게 신비로운 마법을 보여주는 보모를 주인공으로 한 이야기로, 출간 즉시 독자들에게 큰 호평과 열렬한 지지를 얻었다. 이후 트래버스는 꾸준히 「메리 포핀스」 시리즈를 발표했다. 이 시리즈는 1988년에 쓴 『메리 포핀스와 우리 옆집』을 끝으로 여덟 권까지 출간되었다.

후에는 미국으로 건너가 나바호와 푸에블로 인디언들과 함께 살면서 그들의 신화와 전승을 연구하였으며, 동화뿐만 아니라 어른들을 위한 책도 썼다. 그중 가장 많은 사랑을 받고 있는 「메리 포핀스」 시리즈는 25개 언어로 번역, 수십 개 나라에서 출판되었으며, 영화로도 제작되어 큰 성공을 거두었다. 1977년 대영제국훈장(OBE)을 받았다.