Fanny Mentré a été élève au Conservatoire national supérieur d’art dramatique (promotion 1994). C’est là qu’elle écrit, pour quatre élèves de sa promotion, Un paysage sur la tombe qu’elle met en scène au Festival d’Avignon « in » (avec France Culture) puis au Volcan au Havre et au Théâtre de la Bastille à Paris, en 1996. Alain Milianti crée son texte Chabada (bada) en 1997. Puis elle participe, sous sa direction, à l’écriture du diptyque Le Festin pendant la peste et Le Festin où s’ouvrent les cœurs, joués au Volcan, en tournée et au Théâtre de la Commune d'Aubervilliers en 1999.

Elle écrit ensuite Histoire de Petit-bonhomme par lui-même  ; Le Dernier vol de la cigogne, diffusé sur France Culture et lu par Eduardo Manet à Théâtre Ouvert. Ses textes courts Chambre 68, Le Silence de mon frère et Vieillir sont diffusés sur France Culture et lus au Festival Jeux d’écritures à Poitiers. Pour Thierry Collet, elle écrit deux textes inspirés de Maître Zacharius de Jules Verne et L’Ombre d’Andersen, qui tourneront chacun trois années.

Au cours de la saison 2003-2004, elle met en scène au Théâtre du Nord puis au Théâtre de l'Aquarium sa pièce Lisa 1 et 2 ; puis en 2005, Un jour mon prince viendra, co-écrit avec Christophe Bouisse et Tatiana Goussef à la Comédie Caumartin. En 2006-2007, elle écrit un recueil de poésie Une année sans mourir , et une série de textes courts dont Le Parler des ogres et D'un ventre, pour lesquels elle reçoit une bourse d’écriture du CNL.

De 2008 à 2010, elle travaille sur deux textes en diptyque Des astres et Déchute. Elle écrit également Avd, journal de travail.

En 2011, elle écrit L'Idole.

Elle a été artiste associée au Théâtre National de Strasbourg de juillet 2008 à juillet 2014, durant la direction de Julie Brochen. En décembre 2010, elle a mis en lecture Des astres et Déchute. En novembre 2011, elle a mis en scène Ce qui évolue, ce qui demeure de Howard Barker. En décembre 2011, elle a travaillé avec les élèves du Groupe 40 de l'Ecole du TNS à la lecture de Histoire de Petit Bonhomme par lui-même, Chambre 78, Vieillir et L'Idole. En novembre 2013, elle a joué Judit dans Liquidation de Imre Kertész, mis en scène par Julie Brochen.

Depuis l'arrivée de Stanislas Nordey à la direction du TNS en septembre 2014, elle est toujours associée à la vie artistique du TNS.

Son premier roman, Journal d'une inconnue, est paru aux éditions Jean-Claude Lattès en mars 2015.