Fille du baron Félix Orczy, compositeur, et de la comtesse Emma Wass, elle quitte la Hongrie dès 1868 avec ses parents, qui craignent une révolte paysanne. La famille vit successivement à Bruxelles, à Paris – où Emma étudie la musique – puis à Londres où elle s’installe en 1880. En 1894, Emma épouse Montague Maclean Barstow, qu’elle a rencontré à la Hearthley’s School of Fine Art dont elle suivait les cours.
En 1899, peu après la naissance de l’enfant qui restera le fils unique du couple, Emma publie un premier roman historique, The Emperor’s Candlesticks, qui n’a guère de succès. Elle écrit aussi des nouvelles policières pour la revue littéraire The Royal Magazine qui, elles, suscitent l’intérêt d’un certain public. Son deuxième roman historique, In Mary’s Reign, paru en 1901, est bien mieux reçu. En 1903 elle écrit en collaboration avec son mari une pièce de théâtre dont le héros est un jeune aristocrate anglais, sir Percy Blakeney, qui se voue à la sauvegarde de nobles français que les révolutionnaires envoient à l’échafaud… Il œuvre masqué, paré d’un surnom, The Scarlet Pimpernel (le Mouron rouge). Tandis que la pièce est acceptée, Emma en tire un roman qu’elle propose à plusieurs éditeurs. C’est ainsi que le Mouron rouge devient le héros éponyme d’une série de romans et de nouvelles situés entre septembre 1792 et juillet 1794 – la veine historique persiste – et qui empruntent aux récits de cape et d’épée et d’espionnage.
La baronne Orczy écrit simultanément beaucoup d’autres fictions policières, romans et nouvelles, parmi lesquelles on citera Lady Molly of Scotland Yard: il semble que ce soit le premier roman dont le personnage principal soit une femme détective.