Lena Gorelik kommt 1992 zusammen mit ihrer russisch-jüdischen Familie als Kontingentflüchtling nach Deutschland. Sie erhält ihre Ausbildung zur Journalistin an der Deutschen Journalistenschule in München. Anschließend absolviert sie den Elitestudiengang Osteuropastudien an der Ludwig-Maximilians-Universität.

Lena Gorelik lebt in München und schreibt sowohl belletristische als auch wissenschaftliche Texte und Reiseliteratur. 2007 wird sie für den Deutschen Buchpreis nominiert, 2009 erhält sie den Ernst-Hoferichter-Preis. Im Sommer 2010 reist sie zu Recherchen für ein neues Buch über Tolstoi und seine Frau Sofia von München aus in ihre alte Heimat Russland. Zwei Jahre später erhält sie für dieses Projekt ein Literaturstipendium des Freistaats Bayern.

2004 erscheint ihr erster Roman Meine weißen Nächte, 2007 ihr zweiter, Hochzeit in Jerusalem, der für den Deutschen Buchpreis nominiert wird. Es folgen Lieber Mischa sowie das Sachbuch Sie können aber gut Deutsch. 2013 erscheint ihr Roman Die Listensammlerin (Rowohlt Verlag), für den sie den Buchpreis der Stiftung Ravensburger Verlag erhält, 2015 der Roman Null bis unendlich.

2017 veröffentlicht Gorelik ihren Roman Mehr Schwarz als Lila, der von der 17-jährigen Alex handelt, die sich in ihren Lehrer verliebt und dabei ihre Freundschaft zu Ratte und Paul, der Alex heimlich liebt, aufs Spiel setzt. Für diesen Roman bekommt Lena Gorelik zugleich eine Nominierung für den deutschen Jugendliteraturpreis.

2020 wird die Autorin und Essayistin als Ordentliches Mitglied in die Bayerische Akademie der Schönen Künste aufgenommen.

2021 erscheint ihr Roman Wer wir sind im Rowohlt Verlag. 2022 erhält sie den Literaturpreis des Kulturkreises der deutschen Wirtschaft „Text & Sprache“, 2023 den Marieluise-Fleißer-Preis.

Sie lebt und arbeitet in München.