V roku1906 ukončila štúdium fyziky a chémie na univerzite vo Viedni. Vedeckú činnosť začala v laboratóriu Otta Hahna vBerlíne. V rokoch1912 až1915 pracovala v Ústave teoretickej fyziky berlínskej univerzity a od roku1917 do roku1938 pracovala v Ústave cisára Wilhelma.
V roku1938 utiekla zNemecka kvôlirasistickým zákonom cezDánsko doŠvédska, kde pracovala v Nobelovom ústave a v Ústave Švédskej akadémie vied.
Koncom roku1938 Hahn uskutočnil v Berlíne pokusy, ktorými sa dokázalo, že pri bombardovaníuránuneutrónmi vzniká prvokbárium ležiaci na 56. miesteMendelejevovej tabuľky. Na výraz protestu proti rasovým zákonom však Hahn odoslal svoje výsledky Meitnerovej do Švédska skôr, než sa o tom dozvedel ktokoľvek z jeho spolupracovníkov. Meitnerová so svojím synovcomOttom Frischom tento nový objav správne vysvetlili. Nový jav dostal názov delenie, aleboštiepenie atómového jadra.
Od roku1963 žila Lise Meitnerová vAnglicku, kde aj zomrela.
