גרטרוד שטיין נולדה ב-3.2.1874 כבת הצעירה מתוך חמישה ילדים, באלגני (פיטסבורג) שבפנסילבניה למשפחה יהודית אמידה. אביה, דניאל היה איש עסקים מצליח בעסקי המקרקעין והתחבורה.

כשהיתה בת שלוש עברה המשפחה לוינה ולאחר מכן לפריז. מלווים  באומנות ומורים, העניקה משפחת שטיין לילדים חינוך אירופאי משובח. לאחר 4 שנים של שהות באירופה הם שבו לארצות הברית והשתקעו באוקלנד קליפורניה.

כשגרטורד היתה בת 14 נפטרה האם, אמילה ואביה נפטר שלוש שנים מאוחר יותר בהיותה בת 17. אחיה הבכור לקח על עצמו את ניהול עסקי המשפחה. הוא סידר לגרטורד ולאחותה ברתה מגורים עם משפחתה של האם בבולטימור, שם פגשה במשפחת קון ודרכם את חיי האמנות.

בין הגילאים 19-23 למדה שטיין פסיכולוגיה במכללת רדקליף, שם הושפעה מאד מהפסיכולוג ויליאם ג'יימס והתנסתה בטכניקת הכתיבה האוטומטית. בעידודו של ג'יימס שזיהה את כישוריה האינטלקטואליים פנתה שטיין ללימודי רפואה. בביוגרפיה שלה היא מתארת כמה מדוכאת היתה בתוך התרבות הגברית כשהבינה כי אינה מתאימה לתפקיד הנשי השגרתי. היא למדה שנתיים, נכשלה בשני קורסים ועזבה ללא התואר. היא אומרת: "נשות מעמד הבינים הממוצעות נתמכות על ידי קרוב משפחה, בעל או אבא או אח….התלות הכלכלית הזו מחייבת את האישה להתאים את עצמה לתשוקה המינית המעוותת של הגבר… ולהפוך להיות יצור שהיה פעם קודם כל בן אדם ורק אחר כך אישה, לכזה שהוא קודם כל אישה."

בגיל 29 חזרה לפריז בעקבות אחיה ליאו, (שניהם היו האחים הצעירים במשפחה) חוקר וסוחר אמנות, והשתקעה שם. בפריז ניהלה גרטרוד שטיין בביתה סלון אמנות וספרות בעל מוניטין רב. התארחו אצלה גדולי האמנים והסופרים של התקופה והיא התבססה כדמות משפיעה ביותר על חיי התרבות. בסרט "חצות בפריז", מתוארת האווירה החופשית, המקבלת והתומכת ששררה בביתה.

בהיותה בת 33 הכירה שטיין את אליס ב. טוקלאס (זה קרה ביום הראשון שאליס הגיעה מקליפורניה לפריז) שהיתה לבת זוגה וחיה עמה כמעט 40 שנה. הופעתה שיבשה את הקשר בינה לבין ליאו ואף הובילה לניתוק הקשר בין השניים. באוטוביוגרפיה שלה היא כמעט ואינה מזכירה אותו. גרטורד קראה תיגר על הנשיות המקובלת. "קודם כל בן אדם, אחר כך אישה", אמרה בצעירותה. "קודם כל מהות, ורק אחר כך צורה", אמרה בשנותיה המבוגרות. האמרה הידועה שלה "ורד הוא רק ורד הוא רק ורד" מצביעה על על כך שמאחורי הדברים שהינם כפי שהינם נמצא גם משהו מסתורי.

בהיותה בת שישים  פרסמה שטיין את האוטוביוגרפיה של אליס ב. טוקלאס המספרת למעשה על חייה שלה.

שטיין מתה מסרטן הקיבה והיא בת 70.

הערה ביוגרפית

בגיל 3  הילד אומר "אני" בפעם הראשונה. זהו גיל שבו ניצתת תודעת ה"אני" שלנו ואנחנו מזהים את עצמנו כישות נפרדת ועצמאית. מנקודה זו מתחילים הזיכרונות המודעים הראשונים שלנו. בגיל 3 מתעוררת גרטרוד אל עצמה ואל החיים האירופאיים התרבותיים, בוינה ובפריז שבה היא תמצא שנים מאוחר יותר את מקומה, זהותה ויעודה. חייה של גרטרוד מוקדשים לזיהוי וטיפול ה"אחרות", האמנותית, המגדרית והתרבותית. היא נמשכת לשונה, למיוחד, לזר, למקורי. לזה שהוא קודם כל אנושי, כלומר יוצר ומתפתח ורק אחר כך כל השאר. ככזו, היא מהווה נציגה נאמנה ומבשרת של דור ה"אני", הדור שהיא כינתה "אבוד" ואשר שם בראש מעייניו את פיתוח הכוחות האינבידואליים.