فاطمه طباطبایی در سال ۱۳۳۳ در شهر قم متولد شد. پدرش، آیت الله سید محمدباقر سلطانی طباطبایی، از اساتید حوزه علمیه قم و جد مادری او، آیت الله سید صدرالدین صدر، از علمای ثلاث بود. او مدرک کارشناسی خود را در رشتۀ فلسفۀ غرب از دانشگاه تهران دریافت کرد و پس از آن، تحصیلات خود را در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری، در رشتۀ عرفان اسلامی در دانشگاه آزاد اسلامی به اتمام رساند. دکتر طباطبایی، همسر مرحوم حجت الاسلام و المسلمین سید احمد خمینی است و مدیریت گروه عرفان اسلامی پژوهشکدۀ امام خمینی و انقلاب اسلامی را بر عهده دارد. او همچنین خواهر مرحوم دکتر سید صادق طباطبایی و خواهرزاده امام موسی صدر است. بخشی از خاطرات او درباره خاندان صدر و خاندان خمینی در کتاب ایام غربت منتشر شده است.