Nasceu em 1825, em São Luís do Maranhão, filha da ex-escrava Leonor Felipe dos Reis. Aos 22 anos, na cidade de Guimarães (MA), passou em um concurso público para ser professora da infância.

O seu livro Úrsula (1859) foi o primeiro romance escrito por uma mulher no Brasil e a tratar da temática abolicionista. Nele, Firmina coloca como vilão um dono de escravos, sádico e torturador. Além disso, denuncia o patriarcado, incapaz de dar espaço às mulheres na narrativa. Propõe ainda a África como espaço de civilização e liberdade ante uma Europa selvagem e tirânica. É por isso considerada precursora do africanismo na literatura.

Em 2020, a editora Tagus Press, afiliada à Universidade de Massachusetts (EUA) lançou ,o livro Úrsula em inglês. A tradução deve aumentar o reconhecimento internacional da autora, além de  facilitar reflexões e estudos entre pesquisadoras e pesquisadores de outras línguas.

Seu segundo livro foi o folhetim Gupeva (1860), em que pensa o lugar do índio na sociedade brasileira. Firmina ainda atuou nos círculos intelectuais da época, defendendo a causa abolicionista. Colaborou para jornais e revistas com artigos, contos e mesmo músicas, como o seu “Hino à libertação dos escravos”.

Em 1880, fundou a primeira escola de alfabetização de ensino misto (para meninos e meninas) no país, em Maçaricó (MA). O projeto não foi bem-aceito, e Firmina foi forçada a fechar a escola dois anos e meio depois. No pouco tempo em que lecionou, educou de forma enérgica, porém calma, sem castigos corporais (comuns à época) e sem um formato impositivo.

Morreu cega em 1917, aos 95 anos, na casa de Mariazinha, ex-escrava que lhe acolheu em seus últimos anos. Firmina deixou seu legado ao agir em defesa dos grupos mais explorados do Brasil: mulheres, negras e negros, e indígenas.