Nació en Puerto Príncipe, Cuba, el 23 de marzo de 1814, aunque en su autobiografía figura 1816. Hija del capitán de navío Manuel Gómez de Avellaneda y de Felisa de Arteaga.

Ya en su juventud, por razones de salud, se trasladó a Santiago de Cuba, tras negarse a contraer matrimonio. En abril de 1836 sale con su familia hacia Burdeos y de allí a La Coruña. En 1839 marcha a Sevilla y luego a Cádiz, donde escribe por vez primera en La Aureola, que dirigía Manuel Cañete, con el seudónimo de «La Peregrina». Aquel año conoce a Ignacio Cepeda, del que se enamora y al que dedicará muchas de sus cartas durante años.

Admira a Mme. de Stael, Chateaubriand, W. Scott, y a Quintana y Lista entre los españoles. Al año siguiente, ya en Madrid, lee sus poemas en el Liceo y en 1841 publica su primer libro.

En diciembre de 1845 casa con Pedro Sabater, jefe político de Madrid, que fallece el 1 de agosto de 1846 en Burdeos. Ella se retira una breve temporada a un convento de aquella ciudad. Pocos meses más tarde reside ya en Madrid y escribe a Cepeda.

Por segunda vez contrae matrimonio con Diego Verdugo. Herido éste tras el estreno de Baltasar en abril de 1858, marcha a Cuba con su mujer y luego a Norteamérica y Francia, pero muere en 1863.

Regresa Gertrudis a Sevilla y luego a Madrid, donde al fallecer su amigo Juan Nicasio Gallego se la propone para ingresar, sin éxito, en la Academia Española, igual que sucederá años después a Pardo Bazán. Regresará a Sevilla, donde permanece hasta su muerte el 1 de febrero de 1873.