Khieu Thirith est née dans la province de Battambang au Cambodge en 1932. Issue de la haute société cambodgienne, elle est la deuxième fille d'un juge. Sa soeur aînée, Khieu Ponnary, deviendra plus tard la femme du chef des Khmers Rouges Pol Pot.
Diplômée du lycée Sisowath à Phnom Penh, Khieu Thirith part ensuite étudier la littérature anglaise, se spécialisant dans l'oeuvre de Shakespeare, à l'Université de la Sorbonne à Paris. Elle est la première cambodgienne à obtenir un diplôme en littérature anglaise. En 1951, elle se marie avec Ieng Sary, un des fondateurs du cercle marxiste des étudiants Khmers à Paris et prend le nom de Ieng Thirith.
En 1957, Ieng Thirith rentre au Cambodge où elle devient professeur, avant de fonder une école privée anglaise à Phnom Penh en 1960. Elle devient un membre important du Parti communiste du Kampuchéa.
Lorsque les Khmers rouges s'emparent du pouvoir en 1975, Ieng Thirith devient Ministre des Affaires sociales et présidente de la Croix-Rouge locale. A ce titre, elle aurait eu une influence non négligeable sur l'ensemble de la direction du "Kampuchéa démocratique", notamment concernant les purges massives à l'intérieur du mouvement des Khmers rouges. Responsable de la politique sociale des Khmers rouges, elle aurait provoqué de nombreuses souffrances et participé à une politique causant la mort de plus de deux millions de Cambodgiens.
Le 12 novembre 2007, Ieng Thirith a été interpellée, ainsi que son époux Ieng Sary, en exécution d'un mandat d'arrêt décerné par les co-juges d'instruction des CETC, pour crimes contre l'humanité.
Trial Watch rappelle que jusqu'à ce qu'une éventuelle condamnation soit entrée en force, toute personne accusée ou poursuivie par une juridiction nationale ou internationale est présumée innocente.