Yıldız Sertel, annesi Sabiha ve babası Zekeriya Sertel'in Amerika'da eğitim gördükleri sırada, 1923 yılında New York'ta doğdu. Orta ve lise eğitimini Arnavutköy Amerikan Kız Koleji'nde yaptı. İkinci Dünya Savaşı sırasında, Londra Yüksek İktisat Okulu'nda (LSE) ekonomi okudu. Savaştan sonra, ABD'de Columbia Üniversitesi'nde sosyoloji dalında yükseklisans tezi savundu. Serteller'in çıkardıkları Tan gazetesi demokrasi düşmanları tarafından yıkıldıktan sonra, 1950'de ailece yurtdışına çıkmak zorunda kaldılar. Yıldız Sertel, değişik Avrupa şehirlerinde yaşadıktan sonra, Nâzım Hikmet'in yardımıyla Bakû'ye yerleşti. Annesi Sabiha Sertel'i 1968 yılında Bakû'de kaybettikten sonra, babası Zekeriya Sertel'le beraber Paris'e göçtü. 1971-1989 yılları arasında 8. Paris (Vicennes) Üniversitesi'nde Osmanlı ve Ortadoğu Tarihi dersleri okuttu. Fransa'da ve Türkiye'de sosyal, ekonomik konularda ve anı türünden pek çok makale ve kitap yayımladı. Babasını Fransa'da kaybeden Yıldız Sertel, 1991 yılında yurda döndü. Burada da yazı yaşamını sürdürdü. 1996'da Sertel Gazetecilik Vakfı'nı kurdu.