Grete Bloch, geboren am 21. März 1892 in Berlin, stammte aus einer jüdischen Familie; ihr Vater Louis Bloch war selbständiger Handelsvertreter. Nach ihrer Schulausbildung, die sie an der Handelsakademie abschloss, arbeitete sie in der Büromaschinen-Branche. Mit ihrer Berufstätigkeit trug sie zum Unterhalt der Familie bei, vor allem zur Finanzierung des Medizinstudiums ihres Bruders Hans (1891–1944). Von 1908 bis 1915 war sie in Berlin und Wien für Firmen tätig, die das amerikanische Unternehmen Elliot-Fisher vertraten; dabei war sie insbesondere für die ›Elliot-Fisher Beschreib- und Fakturiermaschine mit selbsttätiger Addition‹ zuständig und schulte auch Schreibkräfte an diesem Gerät. Vermutlich während der Büroartikel-Ausstellung in Frankfurt am Main im April 1913 lernte sie ihre langjährige Freundin Felice Bauer kennen, deren Arbeitgeber, die Carl Lindström A.G., dort ebenfalls vertreten war.
Grete Bloch traf Franz Kafka erstmals am 30. Oktober 1913 im Hotel Schwarzes Roß in Prag. Ihr Versuch, zwischen Kafka und Felice Bauer zu vermitteln, blieb zunächst erfolglos; hingegen entwickelte sich bald darauf eine intensive Korrespondenz mit Kafka, die über den Anlass der Begegnung hinausführte und in der auch private Probleme Grete Blochs zur Sprache kamen.
Nach der Verlobung Kafkas mit Felice Bauer an Pfingsten 1914 begann offenbar Grete Bloch, sich wegen ihrer Einflussnahme auf diese Beziehung Vorwürfe zu machen. Kafkas skeptische Äußerungen über die geplante Ehe und über seine Braut veranlassten sie schließlich, Felice Bauer Teile der Briefe Kafkas zu übergeben. Im Beisein Grete Blochs konfrontierte Felice Bauer den Verlobten am 12. Juli 1914 im Berliner Hotel Askanischer Hof mit seinen Äußerungen, und es kam zur Auflösung des Verlöbnisses. Damit endete auch der regelmäßige Briefwechsel zwischen Grete Bloch und Kafka.
Vermutlich 1915 brachte Grete Bloch einen Jungen zur Welt, der bereits 1921 starb und dessen Vater unbekannt ist. Die Behauptung Max Brods, das Kind stamme wahrscheinlich von Kafka, entbehrt jeder Grundlage.
Von Dezember 1915 bis zur Enteignung der jüdischen Inhaber im Jahr 1934 arbeitete Grete Bloch für die Berliner Maschinenbaufirma Adrema, zunächst als Privatsekretärin des Geschäftsführers Julius Goldschmidt, später als Prokuristin. Selbst aufgrund der Rassegesetze bedroht, verließ sie Deutschland Ende 1935. Im Frühjahr 1936 reiste sie nach Palästina, doch es gelang ihr nicht, eine adäquate Anstellung zu finden; überdies führte der militante Zionismus ihres seit 1933 in Palästina lebenden Bruders zu familiären Zerwürfnissen.
Bereits im Juni 1936 kehrte sie nach Europa zurück, in das faschistische Italien, das ihr einen relativ sicheren Aufenthalt bot. Eine bereits in die Wege geleitete Emigration nach London wurde 1939 durch den Kriegsausbruch verhindert. Zunehmend resigniert lebte Grete Bloch zunächst in Florenz, nach der Besetzung Norditaliens durch deutsche Truppen in dem Bergdorf San Donato Val Comino. Im Mai 1944 erhielt sie die Aufforderung, sich den deutschen Besatzungsbehörden zu stellen. Möglichkeiten, sich dieser Bedrohung zu entziehen, schlug sie aus. Grete Bloch wurde ins Konzentrationslager Auschwitz deportiert und dort im Alter von 52 Jahren ermordet.