Родилась в Москве в 1973 году. По собственному признанию, Трегубова решила стать журналисткой в августовские дни 1991 года, «потому что журналисты были героями народа, всегда в оппозиции». Окончила факультет журналистики МГУ. Журналистскую карьеру начала в «Независимой Газете», затем работала на радио «Немецкая волна», в газетах «Сегодня», «Русский телеграф», после его закрытия (1998) перешла в «Известия», оттуда через полгода — в «Коммерсантъ», откуда была уволена в 2003. С 1997 по 2001 г. входила в так называемый «кремлевский пул» — круг журналистов, аккредитованных при Президенте РФ. В 2001 ей было отказано в аккредитации администрацией нового президента В. В. Путина (по мнению самой Трегубовой, из-за резко критического тона её статей). После этого начала писать и в 2003 г. издала книгу «Байки кремлевского диггера», в которой подробно рассказала о закулисной стороне жизни российской политической верхушки. Через три месяца после выхода книги, 2 февраля 2004 у двери Трегубовой в доме по Большому Гнездниковскому переулку произошел взрыв. Под дверь соседней нежилой квартиры было подложено взрывное устройство, которое должно было сработать в момент, когда Трегубова, заказавшая по телефону такси, выйдет из квартиры. Попытки власти воспрепятствовать публикации и рекламе "Баек" и взрыв у её квартиры стали темой новой книги Трегубовой — «Прощание кремлевского диггера» (2004).
12 октября 2006 г, через пять дней после убийства Анны Политковской, Трегубова опубликовала в немецкой газете Zeit открытое письмо Канцлеру ФРГ Ангеле Меркель, встречавшейся в тот день с Путиным. В письме, изданном под заголовком «Молчание является соучастием», Трегубова обвинила Путина в убийстве Политковской, преследовании свободы слова и нарушении прав человека в России и потребовала изменить политику в отношении России с тем, чтобы «остановить политические убийства в стране, прекратить нарушение прав человека и отказаться от политики ликвидации независимых СМИ в России». После этого, по словам Трегубовой, у ее дома постоянно стали дежурить два человека.
Вслед за тем Трегубова покинула Россию и уехала в Англию, где попросила политического убежища. 2 апреля 2008 Трегубова сообщила, что убежище в Англии было ей предоставлено
В настоящее время публикуется в западных СМИ.