Luise Rinser wird im streng katholischen Elternhaus erzogen und wächst in Etting bei Weilheim und Übersee am Chiemsee auf. Regelmäßige Ferienaufenthalte in Wessobrunn, wo ein Onkel Geistlicher ist, prägen ihre Kindheit, was noch ihr erstes Buch Die gläsernen Ringe (1941), ein in Ich-Form gehaltener Bericht eines jungen Mädchens über Naturerlebnisse und religiöse Erfahrung in Wessobrunn, bezeugt. Sie besucht ein Lehrerinnenseminar in München und macht wie ihr Vater eine Ausbildung zur Volksschullehrerin. Nach dem Staatsexamen 1934 arbeitet sie vier Jahre lang an verschiedenen oberbayerischen Schulen als Volksschullehrerin.

Bereits 1939 scheidet Rinser aus dem Schuldienst wieder aus, weil sie den obligatorischen Eintritt in die NSDAP verweigert. Ein Teil ihres Lebens während der Zeit des Nationalsozialismus wird von ihr allerdings rückblickend geschönt: So verfasst sie u.a. ein Huldigungsgedicht an Hitler, leitet ein BDM-Schulungslager und entwirft Propagandafilme für die UFA.

Während des Krieges wohnt sie zusammen mit ihrem Mann, dem Kapellmeister Horst Günther Schnell, in Braunschweig und Rostock, nach dessen Tod 1943 in Kirchanschöring an der Salzach. 1942 wird sie mit einem Publikationsverbot belegt, dennoch erscheinen einzelne Artikel von ihr in Zeitungen. Im Oktober 1944 wird sie schließlich denunziert und wegen „Wehrkraftzersetzung und staatsfeindlicher Gesinnung“ verhaftet und ins Gefängnis nach Traunstein gebracht. Ihre dortigen Erlebnisse verarbeitet sie in dem 1946 erscheinenden Gefängnistagebuch.

1945 bis 1955 ist Rinser als Literaturkritikerin für die Neue Zeitung in München und danach als freie Schriftstellerin tätig. Sie engagiert sich gesellschaftspolitisch in der sogenannten „Re-education“, im Süddeutschen Frauenring, der Internationalen Frauenliga für Frieden und Freiheit, in der Lessing-Gesellschaft zur Förderung der Toleranz sowie in der Vereinigung der Verfolgten des Naziregimes, deren Ehrenpräsidentin sie wird. Sie profiliert sich zunächst mit einigen Kurzgeschichten, darunter der noch heute vielgelesenen Erzählung Jan Lobel aus Warschau (1948); 1950 erscheint ihr Roman Mitte des Lebens, worin sie aus der Sicht einer alleinstehenden, selbständigen Frau das Bild einer scheinheiligen und selbstgefälligen Gesellschaft zeichnet und der selbst zum Weltbestseller wird.

Von 1954 bis 1959 ist Luise Rinser in dritter Ehe mit dem Komponisten Carl Orff verheiratet (eine zweite Ehe mit dem homosexuellen Berliner Schriftsteller Klaus Herrmann ist sie 1944 zum Schein eingegangen, um diesen vor der Einberufung zu bewahren). Seit 1954 lebt sie in Dießen am Ammersee, nach der Trennung von Orff in Rom, wo sie als Journalistin für das Zweite Vatikanische Konzil akkreditiert ist, und Rocca di Papa in den Albaner Bergen. In den Folgejahrzehnten unternimmt sie etliche Reisen, u.a. nach Osteuropa, Amerika, in den Mittleren sowie Fernen Osten.

Kirchenkritische Äußerungen, Wahlhilfe für die SPD bei den rheinland-pfälzischen Landtagswahlen (1971) und ihr Eintreten für pazifistische Bewegungen bringen Rinser schnell das Etikett einer „Linskatholikin“ ein. Nach der Entführung des Arbeitgeberpräsidenten Schleyer durch die RAF 1977 wird sie als angebliche Sympathisantin des Terrorismus diffamiert, offiziell jedoch rehabilitiert und mit dem Großen Bundesverdienstkreuz ausgezeichnet. Als Kandidatin für das Amt des Bundespräsidenten stellen die GRÜNEN sie bei der Wahl am 23.5.1984 in Bonn auf.

Die letzten Lebensjahrzehnte verbringt Luise Rinser vor allem in München. Sie stirbt im Alter von 90 Jahren in einem Stift in Unterhaching an Herzversagen.