Luise Maria Hensel wurde am 30.03.1798 in Linum, heute ein Stadtteil von Fehrberlin, als Tochter des dortigen Pfarrers Johann Jacob Ludwig Hensel (1763-1809) und seiner Gemahlin Johanna Albertine Luise, geborene Trost, (1764-1835) geboren. Sie war die jüngere Schwester des Malers Wilhelm Hensel und Schwägerin von Fanny Hensel (1805-1847), die talentierte Schwester von Felix Mendelson-Bartholdy (1809-1847).

Sie wuchs in Linum auf, siedelte doch nach dem Tod des Vaters im Jahre 1809 zusammen mit ihrer Mutter nach Berlin über. Sie war nach eigenen Angaben bereits seit ihrem vierzehnten Lebensjahr einen »heimlichen Pakt mit Gott« geschlossen hatte, begab sie sich auf die Suche nach der Wahrheit und konvertierte später auch zum Katholizismus.

Durch ihren Bruder Wilhelm Hensel, der inzwischen erste Erfolge als Maler vorzuweisen hatte, verkehrte das junge Mädchen nun im Künstlerkreis um Friedrich von Stägeman. Bei Stägeman lernte sie die Ernst Ludwig von Gerlach (1795-1877) kennen, in dem sie ihren 1808 verstorbenen älteren Bruder Ludwig wiederzufinden dachte, Friedrich Förster, Gneisenau und den Dichter Wilhelm Müller (1794-1827) kennen. Sowohl Ernst Ludwig von Gerlach als auch Wilhelm Müller hielten erfolglos um die Hand der jungen Frau an. Der letztere verarbeitete seine unerfüllte Liebe in den Liedern »Die schöne Müllerin« und »Winterreise«, die beide von Franz Schubert (1797-1828) vertont wurden.

Im September 1816 lernte Luise Hensel den um gut 20 Jahre älteren und bereits zweimal geschiedenen Dichter Clemens Brentano (1778-1847) kennen, der heftig um sie warb. Neben ihrer religiösen Einstellung sprach sich insbesondere die Mutter gegen diesen Ehewerber aus. Bei dem romantischen Dichter blieb das unerfüllte Werben nicht ohne Spuren, seine innere Einstellung wandelte sich und er wendete sich wieder dem Katholizismus zu. Er schrieb am 03.12.1817 an seinen Bruder Christian über Luises Lieder:

Diese Lieder haben zuerst die Rinde über meinen Herzen gebrochen, durch sie bin ich in Tränen erflossen, und so sind sie mir in ihrer Wahrheit und Einfalt das Heiligste geworden, was mir im Leben aus menschlichen Quellen zuströmt.

Als im Dezember 1816, wenige Wochen nach der Geburt ihres zweiten Kindes, ihre jüngere Schwester Karoline Rochs in Stettin verstarb nahm sie ihren Neffen Rudolf bei sich auf. Im folgenden Jahr schrieb sie ihr wohl berühmtestes Gedicht »Müde bin ich, geh zur Ruh!«.

Nachdem sie am 08.12.1818 bei Probst Taube in der Berliner St. Hedwigs-Kirche zum Katholizismus konvertierte, veranlassten sie die Umstände im Jahre 1819 Berlin zu verlassen. Somit vermied sie es, ihre Familie im prostestantischen Berlin in Misskredit zu bringen.

Sie trat zunächst als Gesellschafterin in den Dienst der Fürstin Mimi Salm-Reifferscheidt-Krautheim und Dyck und hielt sich zunächst in Münster und später auch in Düsseldorf auf. In Münster lernte sie den Pädagogen Bernhard Heinrich Overbeck (1754-1826) kennen. Vor dem Jesuitenpater Heinrich Wüsten in Düsseldorf legte sie am 06.03.1820 ein Gelübde der Jungfräulichkeit ab. Ihren Wunsch als Nonne in ein Kloster einzutreten blieb ihr jedoch verwehrt. Als Nonne hätte sich die Hensel nicht um ihren Pflegesoh Rudolf kümmern können. Vielmehr engagierte sie sich von nun an zeitlebens im sozialen Bereich.

Ab 1821 besuchte Hensel mehrmals die in Dülmen lebende stigmatisierte Augustiner-Nonne Katharina Emmerick (1774-1824) und übernahm auch zeitweise deren Pflege. Auch ihr ehemaliger Verehrer Clemens Brentano besuchte Emmerick und zog sogar für einige Jahre ins münsterländische Dülmen umd die Visionen der Nonne aufzuzeichnen. Zugleich trat sie eine Stelle als Lehrerin bei der Witwe des Juristen und Dichters Friedrich Leopold zu Stolberg-Stolberg in Sondermühlen an.

Die Wiedenbrücker Knabenschule genoß einen guten Ruf und so sollte ihr Pflegesohn diese Schule besuchen. Dies veranlaßte die Pflegemutter von Sondermühlen nach Wiedenbrück unzuziehen und führte ein ruhiges, zurückgezogenes Leben.

Ab etwa 1825/26 führte Luise Hensel ein entbehrungsreiches Leben als Pilgerin. Sie hielt sich zunächst in Koblenz auf,wo sie zusammen mit ihren Freundinnen Apollonia Diepenbrock und Pauline Felgenbaum ein katholisches Bürgerhospital errichtete. Dieses wurde im Juli 1826 durch die »Barmherzigen Schwestern vom Hl. Carl Borromäus« übernommen woraufhin sie Koblenz verließ.

Sie hielt sich dann in Boppard und Sondermülen auf. Von 1827 bis 1833 arbeitete sie als Erzieherin am der katholischen höheren Mädchenschule St. Leonhard-Stift in Aachen. Zu ihren Schülerinnen in Aachen gehörte zum Beispiel die Gründerin des späteren Ordens der »Armen Schwestern des Hl. Franziskus« Franziska Schervier (1819-1876). Der Heiratsantrag des Arztes Clemens August Alertz (1800-1866), dem späteren Leibarzt Pius IX. (1792-1878), erneut vor eine schwere Prüfung gestellt. Ab 1833 lebte sie für 4 Jahre in Berlin, als Haushälterin ihres Bruders Wilhelm und Erzieherin ihres Neffen Sebastian Hensel (1830-1898). Von 1837 bis 1840 lebte Sie im Hause der Gattin von Johann Friedrich Heinrich Schlosser, dem bei Heidelberg gelegenen Stift Neuburg.

Im Jahre 1841 ließ sich Luise Hensel in Köln nieder und gründete in der Domstadt den karikativen Kreis »Armenkränzchen«. Sie lernte den Kaufmann Wilhelm Bartmann (1798-1888) kennen. Nach dem überraschenden Tod seines Bruders übernahm dieser die Vormundschaft für dessen Kinder. In Luise Hensel fand er eine Haushälterin und Erzieherin, die sich bis 1849 um das Wohl der Kinder kümmerte. In dieser Zeit lebte sie auch im Haushalt des Unternehmers und 1. Vorsitzenden des Kölner Dombau-Vereins. Auch über das Jahr 1849 blieb sie der Famile eng verbunden, so pflegte sie 1859 Wilhelm Bartmann während einer schweren Krankheit.

Von 1853 bis 1872 siedelte sich Luise Maria Hensel wieder in Wiedenbrück an. Im Jahre 1872 zog sie nach Paderborn in die Nähe ihrer ehemaligen Aachener Schülerin Pauline von Malinckroth (1817-1881), der Gründerin des »Ordenskongregation der Schwestern des Christlichen Liebe«.

Nach dem Tode ihres Bruders Wilhelm hielt sich sie sich in Groß Barthen/Ostpreußen auf, um zusammen mit ihrem Neffen Sebastian das künstlerische Werk des Vaters zu ordnen. Sie hatte bereits, dem Wunsche ihres langjährigen Freundes Brentano folgend, sein Werk sortiert und für die Veröffentlichung aufgearbeitet. Als sie den Nachlass ordnete, arbeitete sie auch dessen Liebesbeziehungen auf. Dabei stieß sie auch auf das Verhältnis mit der Malerin Emilie Linder, was sie emotional mit postumer Eifersucht erfüllte. Dieses Gefühl war ihr bisher im Leben unbekannt und erschreckte sie selbst.

Im Jahre 1857 erschien eine Gedichtsammlung von Luise Hensel zugunsten der Elisabeth-Stiftung in Pankow. Sie wurde vom Berliner Verleger Kletke besorgt und enthielt 33 Gedichte der Künstlerin. 12 Jahre später erschienen ihre Lieder unter dem Titel »Lieder von Luise M. Hensel« im Paderborner Schöningh-Verlag. Herausgeber dieser Sammlung war Prof. Dr. C. Schlüter. Mit Schlüter verband Hensel eine langjährige Freundschaft, die einen sehr interessanten und umfangreichen Briefwechsel seit den 1830er Jahren hervorgebracht hat.

Luise Hensel verbrachte ihre letzten Jahre gichtkrank und pflegebedürftig im Westfalenhof in Paderborn. Dort kümmerte sich ihre ehemalige Schülerin Malinckroth bis zu ihrem Tode am 18.12.1876 um sie. Sie wurde auf dem Paderborner Ostfriedhof beigesetzt, wo sich noch heute ihr Grab befindet.