Sylvie Le Bihan publie son premier livre chez Flammarion en 2013 "Petite bibliothèque du gourmand" avec une préface rédigée par son mari Pierre Gagnaire.
Son premier roman, "L'Autre", est publié aux éditions du Seuil en 2014 et reçoit plusieurs prix dont celui du 1er roman de Chambéry.
En 2015, son deuxième roman "Là où s'arrête la terre" est publié aux éditions du Seuil. Suit en 2017, « Qu’il emporte mon secret » dans lequel l’auteure évoque un douloureux évènement personnel. En 2019, dans « Amour propre », Sylvie Le Bihan rend hommage à l’écrivain italien Curzio Malaperte.

En 2022, s’inspirant de trois personnages espagnols des années 1930, dont le poète Federico Garcia Lorca, elle raconte les années qui précèdent la Guerre d’Espagne. Pour ce titre, Sylvie Le Bihan a été en lice pour le prix Renaudot.