Zweite Tochter des Lehrers Johann Georg Sch. (1821-1873) und dessen Ehefrau Catharina Philippine, geb. Oppel (1826-1904). Der Vater war Lehrer an der Weißfrauenschule, einer protestantischen Volksschule, und wechselte 1857 an die damals neu eröffnete Höhere Bürgerschule (die spätere Klingerschule). Drei Schwestern: Anna Franziska Margarethe Sch. (1851-1868), Johanna Margaretha Henriette Sch. (1854-1875), Amalie Wilhelmine Sophie Sch. (1855-?). Ledig. Keine Kinder.
Sch. wurde in der (Alten) Schlesingergasse 15 geboren, wo die Familie bis 1861 lebte. Danach wohnte die Familie Sch. in der Neuen Rothhofgasse (heute: Neue Rothofstraße) 11 (später Nr. 17; lt. Adr. 1862-64) und schließlich im Musikantenweg 2 (später Nr. 4; ab Adr. 1865).
Über Sch.s Kindheit und Schulbildung ist nichts bekannt. Am 22.9.1869 bat ihr Vater in einem Brief an die Administration des Städelschen Kunstinstituts um die Aufnahme seiner 17-jährigen Tochter, die eine Ausbildung zur Malerin anstrebe. Daraufhin beschloss die Städeladministration am 4.11.1869, Sch. zusammen mit Emma Heerdt, deren Vater kurz zuvor ebenfalls um die Aufnahme seiner Tochter nachgesucht hatte, probeweise aufzunehmen. Die beiden Kunststudentinnen, die eine enge Freundschaft schlossen, wurden gemeinsam von mehreren Lehrern ausgebildet. Der Maler Heinrich Hasselhorst, der sein Atelier neben dem „Südzimmer“ mit den Arbeitsplätzen der Studentinnen hatte, kam „täglich zur Correktur und auch gar manchmal zum Plauderstündchen“ vorbei (Emma Heerdt: Erinnerungen 1927, S. 14). Bei dem Bildhauer Heinrich Petry lernten die Studentinnen das Modellieren. Weitere ihrer Lehrer waren der 1872 verstorbene Jakob Becker, der sein Atelier auf dem gleichen Gang hatte, sowie Gustav Kaupert und Leopold Bode. 1875 stieß Josefine Schalk als Hasselhorsts Privatschülerin zu den studierenden Frauen am Städel.
Nach Beendigung ihres Studiums am Städel eröffnete Sch. 1879 ein eigenes Atelier in der Großen Gallusstraße 12, wo auch die Malerin Caroline Schierholz etwa von 1874 bis 1895/96 (mit Unterbrechungen) ihr Atelier hatte. 1886 reisten Sch. und Emma Heerdt drei Monate lang durch Italien, wo sie Rom, Florenz, Neapel und Mailand besuchten und an der Amalfiküste Landschaftsbilder anfertigten. Sch. bereiste auch den Norden und hielt sich längere Zeit in Kopenhagen auf, wovon sie einige Stadtansichten schuf. Von 1892 bis 1894 betrieb Sch. in ihrem Atelier zudem eine „Malschule für Damen“. In Ffm. war Sch. eine gefragte Porträtmalerin und beteiligte sich an Ausstellungen im Städel und im Ffter Kunstverein. Doch sie war sehr „bescheiden und zurückhaltend“: „Neben so viel Talent und Können“ besaß „die Künstlerin (...) nicht die Gabe, sich Geltung zu verschaffen“, und musste „deshalb mehr gesucht werden, als sie selbst sucht(e)“. [Elisabeth Mentzel/Julia Virginia Scheuermann: Ffm. und seine Frauen. In: Frauen-Rundschau 8 (1907), H. 13, S. 389.]
Weiterhin wohnte Sch. im Musikantenweg 4 (bis Adr. 1904), zunächst mit beiden Eltern und zuletzt mit ihrer verwitweten Mutter. Nach dem Tod der Mutter 1904 zog sie in die Jahnstraße 12 (lt. Adr. 1905- 08); ab 1909 war sie lt. Adressbuch nicht mehr in Ffm. gemeldet. Sch. starb 65-jährig in Königstein im Taunus in der Altkönigstraße 16, wohl im Sanatorium Dr. Amelung, das damals auf Magen- und Nervenkrankheiten spezialisiert war. Auf ihren eigenen Wunsch hin wurde Sch. im Familiengrab auf dem Hauptfriedhof in Ffm. beigesetzt.
Werke: Porträtgemälde, u. a. von Elisabeth Schultz (1880) und Elisabeth Mentzel, sowie Landschaften und Genrebilder, vermutlich meist in Privatbesitz.