Роман составлен из самостоятельных рассказов, которые были написаны Бальзаком в 1831—1834 годах. Первоначально их главные герои носили другие имена, иногда просто инициалы, и эти рассказы не имели вообще никакой связи между собою.
В мае 1832 года Бальзак объединил рассказы «Свидание», «В тридцать лет», «Перст Божий» и «Две встречи» в единый том 2-го издания «Сцен из личной жизни», но книге не хватало объёма, и ему пришлось очень быстро написать пятый рассказ «Искупление». Этот том не имел общего названия, как и остальные три тома «Сцен из личной жизни», это был просто сборник рассказов. Но в начале этого тома Бальзак поместил «Примечание редактора», в котором ясно определил его замысел: «Я просил автора озаглавить этот последний том «Очерк жизни женщины», находя в целом и в характере пяти составляющих его эпизодов последовательный план, один и тот же характер, замаскированный под разными именами, ту же жизнь, захваченную в её начале, доведенную до её развязки и представляемую с великой нравственной целью».
В 4-м томе 3-го издания «Сцен частной жизни» (1834—1835) автор впервые объединил их под общим названием: «Та же история». Но и теперь не хватало объёма, и Бальзак пишет рассказ-связку между «Первыми ошибками» и «В тридцать лет».
Но хотя тексты были собраны, работа над ними продолжалась ещё около десяти лет. Произведение «Тридцатилетняя женщина» принимает окончательное название с увязанными между собой частями и публикуется полностью лишь в 1842 году, в 3-м томе 1-го издания «Человеческой комедии». Знаменитое название романа появилось впервые, были изменены названия различных рассказов, превращенных в главы, наконец, все имена персонажей и все эпизоды стали относиться к истории маркизы д'Эглемон, однако кое-где хронологические и возрастные нестыковки в тексте остались неубранными.
Наконец, в 1844 году выпустив новое издание книги, Бальзак внес в неё незначительные изменения: удлинил действие произведения на два года, «продлив» его как раз до 1844 года, и изменил дату его создания, поставив вместо «1828—1842» — «1828—1844».