Tove Ditlevsens opvækst i Vesterbros nedslidte kvarter under mellemkrigstidens globale økonomiske nedgangstider satte dybe spor i hendes forfatterskab, hvor fattigdommens og arbejdsløshedens realiteter gentagne gange dukker op i hendes noveller som et genstridigt ekko af hendes barndom på 4. sal i en tid præget af knaphed og usikkerhed. En indædt længsel efter anerkendelse og social accept fulgte hende gennem livet, en ukuelig trang til at opnå en position, der kunne løfte hende ud over den underklasse, hun stammede fra, mens en vedvarende frygt for at fejle lamslog hende.
Hendes første ægteskab med den tre årtier ældre redaktør Viggo F. Møller åbnede dørene til de intellektuelle kredse, hun så længe havde drømt om, men den kulturelle kløft mellem dem blev en byrde, og foreningen varede kun kortvarigt. Møller opfordrede hende til at etablere Unge Kunstneres Klub, et initiativ, der førte hende sammen med kreative sjæle som Sonja Hauberg og Morten Nielsen, ligesom parret Ester Nagel og Halfdan Rasmussen, der senere overtog redaktørposten på Vild Hvede efter Møller.
I denne kreds mødte hun også Piet Hein, med hvem hun indledte et forhold, der markerede hendes litterære gennembrud - en debut så overvældende vellykket, at den nærmest virkede som en uventet triumf, der risikerede at overskygge hendes videre udvikling. Parret bosatte sig i en beskedent toværelses lejlighed på Tartinisvej, hvor deres datter Helle Munk kom til verden under komplicerede omstændigheder, der efterlod Ditlevsen med varige mén, både fysisk og følelsesmæssigt - en belastning, der i sidste ende underminerede ægteskabet.
I en turbulent periode blev hun gravid uden klarhed over faderskabet, og i sin selvbiografi Gift skildrer hun, hvordan Carl Ryberg - hendes næste partner - fremprovokerede en abort ved at injicere hende med pethidin, et stof, der fangede hende i et greb, hun ikke kunne bryde. Besættelsen af narcotikaen førte til, at hun forlod Munk, giftede sig med Ryberg samme år og endda adopterede hans nyfødte datter, Trine.
De følgende fem år levede familien isoleret i en villa på Ewaldsbakken, indtil ægteskabet brød sammen. I 1951 indgik Ditlevsen sit fjerde og sidste ægteskab med embedsmanden Victor Andreasen, og parret slog sig ned i Birkerød, hvor hun - trods en periode med relativ stabilitet og fødselen af sønnen Peter Andreasen - igen faldt tilbage i misbruget, hvilket tvang Andreasen til at flytte til en prægtig residens på H.
C. Andersens Boulevard, da han blev forfremmet i Udenrigsministeriet. Rollen som ministerfru passede hende dårligt; de sociale forpligtelser kvælede hende, og gennem 1960'erne og 1970'erne eskalerede hendes personlige krise med gentagne indlæggelser på psykiatriske institutioner. Hendes litterære skikkelser af ægtemænd blev med tiden groft karikerede udgaver af Victors værste træk, som hun selv erkendte i Vilhelms værelse - en bog så brutal i sin ærlighed, at Andreasen endte med at melde sig syg.
Som chefredaktør for Ekstra Bladet iværksatte han en kontroversiel kampagne mod offentlig støtte til kunstnere, hvilket Ditlevsen offentligt distancerede sig fra, da mange opfattede det som et indirekte angreb på hende. Til gengæld fandt hun en form for fred på Sct. Hans Hospital, hvor hun under et ophold genvandt både fysisk styrke og mental klarhed, brød igennem en langvarig skriveblokade og nedfældede erindringsværkerne Barndom og Ungdom - en tid, hun senere betragtede som "den indtil da lykkeligste fase i mit liv".
Tre år efter skilsmissen fra Andreasen tog hun sit eget liv et sted mellem den 4. og 7. marts 1976; hendes livløse krop blev opdaget den 8. Marts. To år forinden havde hun forsøgt selvmord i Rude Skov, men rædslen for naturens ensomhed havde fået hende til at lægge sig i skovbrynet, hvor en tilfældig hundelufter fandt hende. I et indlæg i Politiken beskrev hun det øjeblik, hvor tanken om aldrig mere at skulle stå ansigt til ansigt med et enkelt menneske fyldte hende med en "uendelig lykke".
I marts 1976 lånte hun en bekendts lejlighed, indtog en dødelig dosis piller og afsluttede sit liv. På trods af hendes betydning for dansk litteratur udeblev den officielle hyldest: Hun modtog hverken Det Danske Akademis store pris i 1967, og kanonudvalget overså hende i 2004, selvom hendes værker er obligatorisk pensum i folkeskolen. Hendes søn Michael Ryberg, der omkom i en trafikulykke i 1973, hviler i dag ved hendes side.