Als älteste Tochter eines Landwirts wuchs Gudrun Pausewang mit fünf Geschwistern in Ostböhmen auf. Nach der Grundschule besuchte sie ein Mädchengymnasium. Ihr Vater fiel im Zweiten Weltkrieg, als sie 15 Jahre alt war. Nach Kriegsende floh sie mit ihrer Familie nach Westdeutschland. In Wiesbaden ging sie weiter zur Schule und absolvierte 1948 das Abitur. Danach studierte sie am Pädagogischen Institut in Weilburg an der Lahn und unterrichtete dann als Grund- und Hauptschullehrerin.
Ab 1956 lehrte sie an Deutschen Schulen in Chile (fünf Jahre) und Venezuela (zweieinhalb Jahre). Sie bereiste in dieser Zeit das Amazonasgebiet, Feuerland, Peru, Bolivien, Kolumbien, Mexiko, Mittel-, Nord- und Südamerika.
Ende 1963 ging sie zurück nach Deutschland, studierte Germanistik und unterrichtete an einer Grundschule. Vier Jahre später ging sie mit ihrem Mann Hermann Wilcke nach Kolumbien, wo sie fünf Jahre an der dortigen Deutschen Schule unterrichtete. 1972 kehrte sie mit ihrem damals zweijährigen Sohn endgültig nach Deutschland zurück. Seitdem lebt sie im hessischen Schlitz, das später Ort der Handlung ihrer Werke Die letzten Kinder von Schewenborn und Die Wolke wurde. Bis zu ihrer Pensionierung im Jahr 1989 arbeitete sie dort als Lehrerin[1].
1998 promovierte sie an der Universität Frankfurt/Main mit ihrer Dissertation Vergessene Jugendschriftsteller der Erich-Kästner-Generation (erschienen bei Peter Lang, Frankfurt/Main, ISBN 3-631-34588-7 unter ihrem Passnamen Gudrun Wilcke).
Für Die Wolke bekam Pausewang 1988 den Deutschen Jugendliteraturpreis. Das Buch wurde 2006 verfilmt.