Родилась 27 декабря 1888 года в Тауперлице под Хофом (Зале) в семье прусских аристократов: барона Теодора фон Харбоу и его жены Клотильды Констанс. Её детство прошло в Нидерлеснице. В Дрездене посещала гимназию королевы Луизы. В школьные годы увлекалась романами Карла Мая, писала стихи для провинциальных газет. В 1902 году на свои деньги издала первый сборник стихов. В 1905 году берлинский журнал «Deutsche Roman-Zeitung» опубликовал её первый роман «Если настанет утро». В 1906 году фон Харбоу дебютировала как актриса в театре в Дюссельдорфе, затем выступала в театрах в Веймаре, Хемнице и Ахене. В Ахене 28 сентября 1914 года вышла замуж за актёра Рудольфа Кляйн-Рогге. После успеха у публики её романа «Идущие по нашим стопам» (1910) и сборника «Война и женщины» (1913) фон Харбоу оставила сцену и стала профессиональной писательницей. В 1915 году она поселилась с мужем в Нюрнберге, в 1918 году пара переехала в Берлин. В 1919 году началась работа в кино.
С октября 1931 года Ланг и фон Харбоу жили раздельно. 20 апреля 1933 года их брак был расторгнут. Примерно до 1939 года фон Харбоу жила с индусом Тендулькаром, с которым познакомилась в 1932 году.[5]
Ланг эмигрировал, Теа фон Харбоу — с начала 1933 года председатель союза немецких авторов звукового кино — продолжила активно работать как сценарист вплоть до крушения Третьего рейха. В двух фильмах выступила в качестве режиссёра — «Элизабет и шут» (1933) и «Вознесение Ханнеле» (1934) по пьесе Герхарта Гауптмана.
В 1945 году фон Харбоу, член НСДАП с 1940 года, была ненадолго интернирована британскими оккупационными властями. С конца 1940-х годов участвовала в дубляже английских фильмов, а также написала несколько романов и сценариев.