Nació en Australia el 1 de junio de 1937. Licenciada en Medicina por la Universidad de Sydney, creó el departamento de neurofisiología del Royal North Shore Hospital, en Sydney. Marchó a Inglaterra trabajando cuatro años en el Gran Ormond Street Hospital de Londres, y de allí fue a Estados Unidos para trabajar como investigadora y profesora en la Escuela de Medicina de la Universidad de Yale en New Haven.  Su carrera como escritora se inició con Tim, varias de sus novelas han sido llevadas al cine, y la que le dio fama,El pájaro espino, fue llevada a televisión como serie. Es miembro de la Academia de las Ciencias de Nueva York y de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia. McCollough se dedica también a la escritura de piezas musicales para teatro. En la actualidad vive en la isla de Norfolk.