Shelleys opvækst var stærkt påvirket af hendes forældres radikale ideer. Hun blev uddannet hjemme og havde adgang til sin fars omfattende bibliotek, som omfattede værker af filosoffer som Voltaire, Rousseau og Godwin selv. Shelley var også en glubsk læser af gyser og gotisk fiktion, som senere ville påvirke hendes forfatterskab.
I 1814 mødte Shelley digteren Percy Bysshe Shelley, som blev hendes mand året efter. I 1816 rejste familien Shelley til Genève i Schweiz sammen med deres ven Lord Byron. Sommeren 1816 var en afgørende tid for Shelley. Det var i løbet af denne tid, hun udtænkte ideen til Frankenstein.
Ideen til Frankenstein kom til Shelley under en spøgelseshistoriekonkurrence blandt gruppen. Byron foreslog, at hver af dem skulle skrive en historie om et spøgelse, og Shelley begyndte at tænke på ideen om et væsen skabt af kropsdele og bragt til live. Hun var også påvirket af de videnskabelige eksperimenter, der blev udført i Genève på det tidspunkt, såsom dem af Luigi Galvani, der opdagede, at elektriske strømme kunne få døde frølår til at rykke.
Shelley begyndte at skrive Frankenstein i sommeren 1816, og hun afsluttede det i foråret 1817. Romanen blev først udgivet anonymt i januar 1818. Det var først i anden udgave, udgivet i 1823, at Shelleys navn dukkede op som forfatter.
Frankenstein var en øjeblikkelig succes og er siden blevet en klassiker inden for gotisk fiktion. Den er blevet tilpasset til adskillige film, tv-shows og andre kunstværker. Shelleys roman er en kraftfuld udforskning af temaer som livets og dødens natur, farerne ved videnskabelig hybris og vigtigheden af kærlighed og medfølelse.