La hija de Max Noether, un distinguido matemático, comenzó su formación en la escuela Höhere Töchter Schule, donde aprendió idiomas, música y danza.
Luego, decidió estudiar matemática en las universidades de Erlangen y Göttingen, pero en esa época no se admitían a las mujeres como estudiantes, por lo que cursó de oyente.
A pesar de ello, a partir de 1907 comenzó a ganar prestigio como matemática, gracias al éxito de su tesis sobre variantes y, luego, a enseñar en Göttingen, aunque sin remuneraciones ni nombramiento oficial.
En 1919, le concedieron el permiso de docencia y fue nombrada profesora, pero siguió sin obtener salario, por lo que debió mantenerse con una pequeña herencia.
Luego de ser discriminada durante años por su condición de mujer, en 1933 fue obligada a retirarse por los nazis, ya que era de familia judía. Entonces, se refugió en Estados Unidos, donde enseñó en el prestigioso Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. Y, paralelamente, ocupó un puesto de profesor en el Women's College de Bryn Mawr.
Todas esas vicisitudes no le impidieron realizar grandes aportes a la matemática. Estableció el teorema de Noether, que relaciona simetrías y magnitudes conservadas en un sistema físico, participó en la creación del álgebra moderna, sobre todo en las estructuras de anillos y de ideales, y trabajó especialmente en la teoría de invariantes y en álgebras no commutativas.
Murió de una infección posoperatoria, luego de una cirugía intrauterina.