Nació en Erlangen en el seno de una familia de matemáticos, su padre fue Max Noether. Estudió idiomas y planeaba ser maestra, pero luego se volcó a la matemática. Estudió en la Universidad de Erlangen, donde al principio solo asistía a clases como oyente, porque a las mujeres no se les permitía ser estudiantes regulares. Más tarde se trasladó a la Universidad de Gotinga, donde trabajó con David Hilbert y Felix Klein. Debido a la discriminación, durante mucho tiempo no pudo obtener un puesto remunerado y enseñó bajo el nombre de Hilbert. En 1933, siendo judía, emigró a Estados Unidos, donde enseñó en Bryn Mawr College y colaboró con el Instituto de Estudios Avanzados. Falleció en 1935 tras una operación. El reconocimiento le llegó en gran medida póstumamente.