Nata a Torino nel 1909, laureata in Medicina presso l'Istituto di Anatomia Umana dell'Università di Torino. Fin dai primi anni universitari si dedica agli studi sul sistema nervoso. A seguito della promulgazione delle leggi razziali, per proseguire le sue ricerche sui processi del differenziamento del sistema nervoso, si reca in Belgio (1938), a Torino (1940), poi in clandestinità a Firenze ed in seguito nel 1947, viene invitata come docente di Neurobiologia alla "Washington University" in St. Louis, Missuori.
Nel 1952 si reca in Brasile, per poter eseguire gli esperimenti di colture in vitro presso l'Istituto di Biofisica dell'Università di Rio de Janeiro, dove, nel dicembre dello stesso anno, tali ricerche le consentono di identificare il fattore di crescita delle cellule nervose (Nerve Growth Factor, noto con l'acronimo NGF). Scoperta questa che le valse poi, nel 1986, il Premio Nobel per la Medicina. Al suo ritorno a St. Louis nell'inverno 1953 si unisce a lei in queste ricerche un giovane biochimico, Stanley Cohen, che utilizzando il sistema in vitro da lei ideato, identificò una frazione proteica tumorale dotata della proprietà di stimolare la formazione dell'alone fibrillare attorno a gangli coltivati in prossimità di frammenti di tumore.
Stabilitasi definitivamente in Italia, nel 1969 assume la direzione dell'Istituto di Biologia Cellulare del CNR a Roma, dove dedica tuttora gran parte del suo tempo alla ricerca presso il laboratorio di Neurobiologia. Dal 1993 al 1998 presiede l'Istituto dell'Enciclopedia Italiana ed è membro delle più prestigiose accademie scientifiche, quali l'Accademia Nazionale dei Lincei, l'Accademia Pontificia, l'Accademia delle Scienze, la National Academy of Sciences statunitense e la Royal Society. Presidente onorario dell'Associazione Italiana Sclerosi Multipla per la quale partecipa a tutt'oggi sia all'attività scientifica che sociale. Impegnata sia sulla libertà della ricerca scientifica che nel campo sociale, in particolare nel movimento femminile e nell'aiuto ai giovani, attraverso la "Fondazione Rita Levi Montalcini" da lei creata insieme alla compianta sorella gemella Paola, nota artista, e che attualmente ha lo scopo di venire in aiuto alle giovani donne dei paesi dell'Africa nell'alfabetizzazione e nell'istruzione mediante l'erogazione di borse di studio a tutti i livelli. Dal 1 agosto 2001 è stata nominata Senatore a vita.
Autrice di numerose pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali e nel settore delle neuroscienze e di volumi scientifici: Il messaggio nervoso (1974), NGF: apertura di una nuova frontiera nella neurobiologia (1989) e The saga of the NGF (1992). Nel 1987 pubblica l'autobiografia Elogio dell'imperfezione, Il tuo futuro (1993), Senz'olio contro vento (1996), L'asso nella manica a brandelli (1998), La galassia mente (1999), Cantico di una vita (2000), Un universo inquieto (2001) e Tempo di Mutamenti (2002).
Biografia tratta dal sito del Consiglio nazionale delle ricerche
