Alonso war eine Tochter von David Alonso Fernández und dessen Ehefrau Adela Pérez de Corcho Rodríguez. Nach ersten Schreibversuchen während ihrer Schulzeit wurde sie 1933 Redaktionsmitglied der Zeitung „Prensa Libre“. Politisch interessiert und engagiert schloss sie sich 1934 der anti-imperialistischen Organisation Joven Cuba an machte dort u. a. auch die Bekanntschaft mit Constantino Barredo Guerra.
Während dieser Zeit begann Alonso für verschiedene Radiosender zu schreiben und es entstanden ab dieser Zeit auch ihre ersten Kinderbücher. Später wurden ihre beiden Romane „Tierra brava“ und „Soy el Batey“ verfilmt.
Im Alter von 91 Jahren starb Dora Alonso am 21. März 2001 in Havanna und fand dort auch ihre letzte Ruhestätte.