Radka Denemarková vystudovala Filozofickou fakultu Univerzity Karlovy (germanistika a bohemistika), roku 1997 získala doktorát (dizertační práce z literární teorie: Sémiotická problematika dramatizací. Intersémiotický překlad na příkladech českých dramatizací 20. století. Problém intertextuality); v roce 2007 pobývala na tvůrčím stipendiu ve Wiesbadenu, v roce 2008 v Berlíně, v roce 2010 v rakouském Grazu, v roce 2011 na ostrově Usedom (hotel Ahlbecker Hof, součást Ceny německých literárních kritiků).

Působila jako vědecká pracovnice Ústavu pro českou literaturu Akademie věd ČR, též jako lektorka a dramaturgyně v pražském Divadle Na zábradlí, externě vyučovala (2009 – 2014) tvůrčí psaní na Literární akademii Josefa Škvoreckého, od roku 2004 spisovatelka na volné noze. Publikovala monografii divadelního a filmového režiséra Evalda Schorma Sám sobě nepřítelem (1998), redigovala sborník Zlatá šedesátá (2000), je autorkou studie Ohlédnutí za Milenou Honzíkovou (Dopis zmizelému, Torst, 2003), románů A já pořád kdo to tluče (Petrov, 2005), Peníze od Hitlera (Host, 2006), rozsáhlého dokumentárního románu Smrt, nebudeš se báti aneb Příběh Petra Lébla (Host, 2008), dvojrománu Kobold. Přebytky něhy. Přebytky lidí (Host, 2011), románu Příspěvek k dějinám radosti (Host, 2014); v roce 2010 uvedlo pražské Švandovo divadlo dramatizaci románu Peníze od Hitlera, v témže roce měla v Divadle Na zábradlí světovou premiéru její divadelní hra Spací vady (knižně Akropolis, 2012); je spoluautorkou scénáře k celovečernímu filmu MY2 (knižně Mladá fronta, 2014); překládá z němčiny studie, divadelní hry (Bertolt Brecht, Elizabeth Hauptmannová, Roland Schimmelpfennig, David Gieselmann, Fritz Kater,Thomas Bernhard, Franz Xaver Kroetz ad.), prózu (Michael Stavarič, Josef Hasslinger, Herta Müller ad.); scenáristicky se podílela na televizních dokumentech o význačných osobnostech; články, recenze a studie publikuje česky například v Souvislostech, Tvaru, České literatuře, Hospodářských novinách, Lidových novinách, Respektu a německy v Die Weltu (např. soubor esejů Das seelenlose Land, 2010).

Nominována byla na Cenu Alfréda Radoka 2003 za dramaturgický počin uvedením Náměstí hrdinů Thomase Bernharda, v roce 2007 získal její román Peníze od Hitlera cenu Magnesia Litera za nejlepší prózu roku, polské vydání bylo nominováno na cenu Angelus (2009), za německé obdržela cenu literárních kritiků Usedomskou literární cenu (Usedomer Literaturpreis 2011, laudatio: Hellmuth Karasek) a Cenu Georga Dehia (Georg-Dehio-Buchpreis 2012: laudatio: Andreas Kossert); románová monografie Smrt, nebudeš se báti aneb Příběh Petra Lébla byla 2009 oceněna cenou Magnesia Litera za nejlepší publicistickou knihu roku a byla nominována na Cenu Josefa Škvoreckého; za překlad Rozhoupaného dechu (Atemschaukel) nositelky Nobelovy ceny Herty Müllerové získala v roce 2011 cenu Magnesia Litera za překlad roku, dvojromán Kobold byl nominován na Cenu Josefa Škvoreckého; její texty byly dosud přeloženy do 17 jazyků; byla opakovaně hostem literárních festivalů a knižních veletrhů v Německu (Lipsko, Frankfurt nad Mohanem, Berlín, Hamburk, Stuttgart, Bayreuth), USA (New York), Švýcarsku (Curych, Basilej), Rakousku (Vídeň, Linec, Graz), Nizozemí (Rotterdam), Maďarsku, Kanadě, Rusku, Francii, Belgii, Číně a mnoha dalších zemích. Má syna Jana (1995) a dceru Ester (2000). Žije v Praze.