Gudrun Pausewang heißt mit bürgerlicher Name Gudrun Wilcke. Sie ist die älteste von fünf Geschwistern und wuchs mit ihrer Familie in Ostböhmen auf. Ihr Vater war Landwirt. Ihr Vater fiel 1943 im Krieg, woraufhin die Mutter mit den Geschwistern nach Westdeutschland. Pausewang machte 1948 ihr Abitur und studierte am Pädagogischen Institut in Weilburg an der Lahn. Anschließend unterrichtete sie und wurde 1956 vom Auswärtigen Amt nach Chile geschickt und unterrichtete dort an einer deutschen Schule. Nach fünf Jahren zog es sie nach Venezuela. Während ihrer Aufenthalte bereiste sie das Amazonasgebiet, Feuerland, Peru, Bolivien, Kolumbien, Mexiko, Mittel-, Nord- und Südamerika.
1963 kehrte sie nach Deutschland zurück und studierte Germanistik und arbeitete wieder als Lehrerin.
1968 ging sie mit ihrem Ehemann nach Kolumbien und arbeitete wieder an einer deutschen Schule. 1970 brachte einen Sohn zu Welt. Als dieser 2 Jahre alt war kehrte sie endgültig nach Deutschland zurück und arbeitete an einer Schule in Schlitz bei Fulda bis zu ihrer Pensionierung 1989.
1998 promovierte Gudrun Pausewang an der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität in Frankfurt am Main. Ihre Dissertation trägt den Titel "Vergessene Jugendschriftsteller der Erich-Kästner-Generation".
Obwohl ihre Bücher unterhaltsam sind, bezieht Gudrun Pausewang auch Stellung zu politischen und ökologischen Fragen: Sie weist auf Probleme in der Dritten Welt hin, engagiert sich für Frieden, Umweltschutz und die Anti-Atomkraft-Bewegung. Außerdem prangert sie die Verbrechen der Nationalsozialisten an. Dabei schreckt sie nicht vor Horrorszenarien zurück.

Für "Die Wolke" erhielt Gudrun Pausewang 1988 den Deutschen Jugendliteraturpreis. 1999 wurde sie vom hessischen Ministerpräsidenten Roland Koch mit dem Bundesverdienstkreuz ausgezeichnet