Dea Trier Mørch begynte på Kunstakademiets malerskole som 16-åring og debuterte i 1961 på Kunstnernes Efterårsudstilling. Hun ble uteksaminert fra Kunstakademiet i 1964 og videreutdannet seg i 1960-årene flere steder i Øst-Europa. Hun startet i en abstrakt tradisjon, men fikk etter hvert et mer realistisk uttrykk, noe som blant annet knyttes til hennes sosialistiske overbevisning.
På slutten av 1960-årene begynte hun å skrive bøker, som hun ofte illustrerte med egne grafiske arbeider. I den samme perioden var hun med på å stifte det sosialistiske kunstnerkollektivet Røde Mor, blant annet sammen med Troels Trier, som hun bodde sammen med, og noen år var gift med. Han er far til hennes tre barn. Sønnen Tobias Trier er blitt kjent som musiker.
Dea Trier Mørch fikk et stort gjennombrudd med romanen Vinterbarn fra 1976, som senere ble filmatisert av Astrid Henning-Jensen. I denne og mange av de følgende romanene trer Mørchs politiske holdniger frem, i form av solidariteten med andre kvinner og troen på kollektivets rett over individets.