Se formó en la Universidad de Boston, pero desarrolló la primera parte de su carrera como periodista y escritora en El Cairo, donde escribió The Butterfly Mosque, una celebrada crónica sobre la vida en Egipto durante el régimen de Mubarak que sería elegido el Mejor Libro de 2010 por el periódico The Seattle Times.
También ha sido crítica musical y guionista de cómic. Su primer cómic también versó sobre la ciudad en la que creció como escritora, Cairo, una historia dibujada por M.K. Perker que publicó en 2007 el sello Vertigo y fue celebrada por la crítica especializada por su recomendable lectura por adolescentes. Su primera serie de cómic la editó también Vertigo, Air (2008), y la dibujó también Perker, siendo también muy bien recibida por la crítica.
DC consideró su valía y la contrató para escribir algunos números de Superman, la miniserie Vixen: Return of the Lion y The Outsiders. Luego saltó a Marvel, donde desarrolló la serie por la que ha sido más aclamada, Ms. Marvel, pero no recuperando el personaje clásico, sino recreándolo como una adolescente musulmana (la religión qe profesa Willow Wilson) llamada Kamala Khan. A esta serie le fue otorgado el premio Hugo.
También es novelista de fantasía, siendo su primera novela Alif el invisible, ganadora del premio World Fantasy en 2013. Luego ha escrito The Butterfly Mosque (2010), un libro de memorias, ganador en 2015 del premio Graphic Literature Innovator.