Родена е на 5 март 1871 во Замошк, Полска. Потекнува од еврејска фамилија и е најмала од петте деца. Во 1889 на 18 години, нејзината револуционерна агитација ја принудува да се пресели во Цирих, Швајцарија за да избегне затвор. Во Цирих, таа продолжува со нејзините револуционерни активности од странство, истовремено студирајќи политичка економија и право. Се стекнува со докторат во 1898. Таа запознала многу руски социјалдемократи, меѓу кои и водечките членови на партијата: Георги Плеханов и Павел Акселорд. Не помина долго време додека Луксембург ги нагласи остро теоретски разлики со Руската партија, првенствено околу прашањето на независноста на Полска: Луксембург веруваше дека самоопределувањето го ослабува интернационалното социјалистичко движење и само ѝ помага на буржоазијата да го зајакне своето владеење врз новите независни нации. По ова прашање Луксембург не се согласуваше ниту со Руската ниту со Полската социјалистичка партија, кои веруваа во правата на руските малцинства на самоопределување. Не согласувајќи се со нив, Луксембург помогна во создавањето на Полската социјалдемократска партија.
Во текот на ова време Луксембург го среќава својот животен сопатник Лео Јогишес, кој во тоа време ја предводи Полската социјалистичка партија. Додека Луксембург беше гласноговорник и теоретичар, Јогишес ја дополнуваше како организатор на партијата. Тие развија интензивни лични и политички врски до крајот на нивните животи.
Луксембург во 1898 отпатува од Цирих за Берлин и таму се приклучи на Социјалдемократската работничка партија на Германија. Брзо по вклучувањето во партијата, започна нејзината најжива револуционерна агитација и почнаа да се појавуваат нејзините најважни дела. Изразувајќи ги главните теми на дебатата во германската социјалдемократија во тоа време, таа во 1900 ја напиша „Реформа или револуција", насочена против ревизијата на марксистичката теорија од страна на Едуард Бернштајн.
Додека Луксембург ја поддржуваше реформистичката активност (во смисла на класна борба), целта на овие реформи беше да се изврши револуција. Таа нагласуваше дека бескрајните реформи трајно би го поддржувале владеењето на буржоазијата, долго време по можноста преку пролетерска револуција да се почне да гради социјалистичко општество. Во оваа смисла, Луксембург заедно со Карл Кауцки помогна во спречувањето на ревизионизмот во Германската социјалдемократска партија.
Со револуцијата 1905 во Русија, Луксембург го пренасочи своето внимание кон социјалистичкото движење во Руската империја. Таа застана зад марксистичката теорија дека рускиот пролетаријат ќе ја предводи социјалистичка револуција; наспроти меншевиците и есерите (социјалистите-револуционери) и поддржувајќи ја Болшевичката партија. Луксембург отиде во Варшава во помош на руското револуционерно зајакнување и беше притворена поради нејзините активности.
Во 1906 таа почна силно да ја брани теоријата за „масовниот штрајк" како најважното револуционерно оружје на пролетаријатот. Овој нејзин стремеж наиде на остра реакција во редовите на Германската социјалдемократска партија, во прв ред од страна на Август Бебел и Карл Кауцки.
Пред Првата светска војна, во 1913 година ја напиша „Акумулацијата на капиталот", дело во кое се објаснува капиталистичкото движење кон империјализам. Со почетоците на Првата светска војна таа верно застана против социјал-шовинистичкото гледиште на германската социјалдемократија, која ја подржуваше германската агресија и припојувањето на други земји. Заедно со Карл Либкнехт, Луксембург ја напушти Социјалдемократската партија и помогна да се формира Групата Интернационала, која подоцна се преименува во Спартаков Сојуз и кој наспроти социјалистичкиот национал-шовинизам агитираше германските војници да го свртат оружјето против својата влада и да ја соборат.
За оваа револуционерна агитација, Луксембург и Либкнехт беа уапсени и затворени. Додека беше во затвор, Луксембург го напиша „Памфлетот Јуниус“ кој стана теоретска основа на Спартаковиот Сојуз. Исто така таа во затвор пишуваше за Руската револуција и во своето најпознато дело, „Кон Руската револуција", предупредува на диктаторската моќ на Болшевичката партија.
Таа подоцна се спротивстави за напорите на новоформираната советска влада за мир на сите фронтови, со потпишување на Брест-литовскиот мировен договор со Германија.
Во ноември 1918 германската влада неволно ја ослободи Луксембург од затвор, по што таа веднаш започна со револуционерна агитација. Месец подоцна, таа и Либкнехт ја основаа Германска комунистичка партија, додека вооружените престрелки беснеа низ улиците на Берлин во поддршка на Спартаковиот Сојуз.
На 15 јануари 1919 Луксембург заедно со Карл Либкнехт и Вилхелм Пик, предводниците на Германската комунистичка партија, беа уапсени и испитувани во хотелот Алдон во Берлин. Иако не е познато што точно се случило, освен крајната казна, според еден опис, им било кажано дека ќе бидат преместени; германските војници ги придружувале Луксембург и Либкнехт надвор од зградата, онесвестувајќи ги кога излегувале. Пик успеал да побегне, додека онесвестените тела на Луксембург и Либкнехт биле нечујно однесени со германски воен џип. Потоа биле стрелани и фрлени во реката.