Après des études de philosophie à la Sorbonne, où elle reçoit l'enseignement, entre autres, d'Emmanuel Levinas, Sylvie Germain fait une maîtrise sur l'ascèse dans la mystique chrétienne puis un doctorat sur le thème du visage. Elle entre au ministère de la Culture en 1981, à la direction de l'audiovisuel, et se met à écrire des contes et des nouvelles, puis des romans. En 1989 elle obtient le prix Femina avec son roman Jours de colère (Gallimard). Entre 1986 et 1993, elle vit à Prague où elle enseigne à l'Ecole française. Elle vit à présent en France.

Elle a notamment publié : L'inaperçu, Albin Michel, 2008 ; Magnus, Albin Michel, prix Goncourt des Lycéens, 2005 ; Chanson des mal-aimants, Gallimard, Grand Prix Thyde Monnier de la SGDL, 2002 ; Tobie des marais, Gallimard, Grand Prix Jean-Giono, 1998 ; Éclats de sel, Gallimard, 1996 ; Immensités, Gallimard, prix Louis-Guilloux et prix de la Ville de Nantes, 1993.