Née en 1910 à Düsseldorf, Luise Rainer est formée par le metteur en scène de théâtre autrichien Max Reinhardt. Après quelques films, elle fuit le nazisme et s’installe aux États-Unis, où elle est remarquée par le producteur Irving Thalberg. Ce dernier convainc la firme MGM d’en faire une nouvelle Garbo.
Le succès et la consécration viennent très vite avec Le grand Ziegfeld (1936) de Robert Z. Leonard, biopic d’un grand producteur de spectacles de Broadway. Le couple vedette est William Powell et Myrna Loy mais c’est Rainer qui décroche l’Oscar de la meilleure actrice pour son rôle de Anna Held, la compagne comédienne. Dans une fameuse séquence téléphonique, elle touche le public autant que les professionnels.
L’année suivante, elle interprète, avec un maquillage très hollywoodien, une fermière chinoise dans le mélodrame Visage d’Orient (ou La terre chinoise), réalisé par Sidney Franklin. C’est l’époque où les personnages principaux d’Asiatiques sont incarnés par des vedettes occidentales, à l’image, en France, de Danielle Darrieux dans Port Arthur (1936). Luise Rainer fait un tabac et reçoit son second Oscar de la meilleure actrice.
On la voit par la suite dans quelques films intéressants dont La grande ville (1937) de Frank Borzage, Froufrou (1938) de Richard Thorpe ou Hostages (1943) de Frank Tuttle. Mais la star souffre de différends avec Louis B. Mayer, le big boss des studios, et s’accommode mal du climat hollywoodien, préférant les univers plus cultivés et intellectuels.
Son déclin est aussi rapide que son ascension et elle retourne en Europe, n’apparaissant qu’occasionnellement à l’écran et sur la scène. Elle fut un temps l’épouse du dramaturge Clifford Oddets. Luise Rainer est décédée à Londres en 2014, à l’âge de 104 ans.