Хедвиг Ева Мария Кислер родилась 9 ноября 1913 года в Австрии в семье пианистки Гертруды Лихтвиц и директора банка Эмиля Кислера.

Ее мама была родом из Будапешта, а папа был уроженцем Львова. Как и другие евреи в период расцвета Третьего рейха, Хеди имела несколько имён, и представлялась так, как того требовали обстоятельства. В детстве Хеди посещала театральную школу, занималась балетом, играла на фортепиано, любила изучать математику и очень рано начала сниматься в кино.

В своих первых работах она снималась с такими актерами, как Хайнц Рюманн и Ханс Мозер. Театральный режиссер Макс Райнхардт, с которым она работала в Берлине, назвал юную Хеди самой красивой женщиной в Европе.

Мировую известность Хеди Ламарр принесло участие в съемках фильма чешского режиссёра Густава Махаты «Экстаз» в 1933 году, где юная актриса сыграла молодую нимфоманку, ставшую супругой бесчувственного старика. В этом фильме была снята первая в истории художественного полнометражного кино десятиминутная сцена обнаженного купания в лесном озере, и она вызвала бурю эмоций. Кроме того, Хеди стала первой актрисой, имитировавшей в кино оргазм. И хотя это был всего лишь хитрый трюк, так как, по словам Ламарр, во время съёмок режиссер колол ее английской булавкой, эта сцена вызвала негодование со стороны церкви. Картина была запрещена к показу в ряде стран и вышла в прокат лишь через несколько лет с исправлениями цензуры.

После съемок фильма «Экстаз» родители выдали 19-летнюю Хеди замуж за производителя оружия, обладателя одного из крупнейших состояний в Европе, 33-летнего австрийского миллионера и фабриканта Фрица Мандла. Свое состояние Мандл приобрел, продавая в нарушение Версальского договора оружие Германии и Венгрии. Приемы Мандла среди прочих посещали Гитлер и Муссолини. Несмотря на то, что в Мандле текла еврейская кровь, он снабжал нацистов новейшими системами вооружений, и это обстоятельство возмущало Хеди. Фринц Мандл был очень властным человеком и вынудил Хеди забыть об актерской карьере. Кроме того, Мандл оказался невероятно ревнивым супругом и попытался скупить все копии фильма «Экстаз», чем только подогрел к нему общественный интерес. Жизнь Хеди в замке Мандла в окружении многочисленных слуг, среди шикарных драгоценностей и модных нарядов могла показаться безоблачной, но актриса со временем поняла, что стала приобретением Мандла наряду с породистыми лошадьми и дорогими автомобилями.

За неимением других интеллектуальных занятий Хеди присутствовала на производственных совещаниях, внимательно слушала и вникала в сложнейшие технические вопросы. «С детства мне все вокруг было интересно», – писала она в воспоминаниях. В то время производственные лаборатории Мандла работали над созданием управляемых вооружений различного рода. Вариант управления торпедами в воде по проводу оказался неприменим в водной среде, поэтому для их управления специалисты на заводах Мандла искали возможность использовать радио. Австрийские специалисты так и не смогли преодолеть технологические недостатки классической радиопередачи, а природного ума Хеди Ламарр, не имевшей специального образования, как выяснилось позже, хватило на то, чтобы понять суть проблемы, и спустя несколько лет предложить решение этой задачи.

После четырех лет неудачного замужества, подсыпав снотворного горничной, Хеди совершила побег из замка, принадлежащего ее супругу. Во время побега Хеди переоделась в униформу горничной, и вышла через служебный ход. По другой версии, она уговорила Мандла позволить ей надеть на прием все свои драгоценности, позже дала ему снотворное и сбежала из страны, захватив драгоценности с собой. Получив развод в Париже, она отправилась в Лондон, а оттуда — в Нью-Йорк.

Актрисе не пришлось обивать пороги Голливуда, так как ее дебют в картине «Экстаз» был очень заметным. Чтобы своим именем не вызывать ассоциаций с эротическими сценами у американской публики, Хедвиг взяла псевдоним, образованный от фамилии американской актрисы Барбары Ла Марр. Так Хедвиг Кислер превратилась в Хеди Ламарр, и сразу же подписала выгодный контракт с основателем студии MGM Луисом Мейером. В Голливуде ее преподнесли как гламурную и соблазнительную красавицу, и ее американский дебют состоялся в картине «Алжир», снятой в 1938 году. Луис Майер говорил о Хеди Ламарр: «Это самая красивая женщина на свете. Не иначе как Господь Бог посылает мне эту восхитительную брюнетку. Я давно считаю, что пора прервать монополию стереотипных платиновых блондинок на экране».

Когда началась Вторая мировая война, ненавидящая фашизм актриса, переполненная техническими идеями, обратилась в созданный в рамках мер по укреплению обороноспособности США Национальный совет изобретателей и предложила свои услуги. Там ей порекомендовали использовать обаяние для продажи облигаций оборонного займа, и она собрала, таким образом, 7 миллионов долларов. Во время проведения этой акции каждый купивший облигаций на 25 000 долларов получал поцелуй самой Хеди, и желающих было немало.

Все изменило знакомство с американским композитором-авангардистом Джорджем Антейлем. Хеди Ламарр встретила его на вечеринке летом 1940 года, и во время игры в четыре руки с Антейлом Ламарр вспомнила, как в беседах с бывшим мужем военные жаловались, что им не удается посредством радиосигнала наводить торпеды на цель, так как корабли противника глушили сигналы помехой на той же частоте. Во время этого разговора Ламарр предположила, что можно посылать часть сигнала на одной частоте, а затем переходить на другую частоту для передачи следующей части сигнала. При согласовании передатчика и приемника в отношении перескока частот получалось бы что-то вроде игры в четыре руки, и сигнал мог бы стать устойчивым к помехам при глушении. Ламарр также предположила, что механическое согласование передатчика с приемником могло бы происходить посредством секретного ключа со случайным кодом. Кроме того, по мнению Ламарр, система могла использовать набор из 88 радиочастот – согласно числу клавиш фортепиано. Детали изобретения отрабатывались еще несколько месяцев, и в декабре 1940 года заявка на изобретение была направлена председателю Национального совета изобретателей Чарльзу Кеттерингу.

Кеттеринг, являвшийся главой исследовательского отдела компании «Дженерал Моторс», ранее изобрел систему зажигания, безопасное стекло и еще многое другое, отобрал изобретение Ламарр из сотен тысяч других предложений. В дальнейшем это изобретение было доработано под его руководством, и 11 августа 1942 года Ламарр и Антейлу был выдан американский патент под номером 2 292 387 на систему секретной связи Secret Communications System. Соавторы подарили его правительству, отказавшись от всех возможных выплат.

В ВМС США попытались осуществить замысел изобретателей на практике, но механическое управление посредством перфоленты оказалось затруднительным. Лишь в 1957 году инженеры фирмы «Сильвания» стали экспериментировать с идеей «Системы секретных сообщений» и использовать полупроводниковые компоненты вместо механических. Появился термин «широкополосный сигнал», и идея Ламарр оказалась настолько плодотворной, что уже в 1962 году американские войска использовали новую радиоаппаратуру во время кубинского кризиса. Наиболее масштабное воплощение технология получила в многомиллиардном проекте военной спутниковой связи «Милстар» – части программы «звездных войн». В середине 1980-х годов Пентагон рассекретил ряд патентов, и достоинства ШПС стали доступны для гражданского применения. Наиболее известным примером применения изобретения Хеди Ламарр на сегодняшний день является стандарт радиотелефонной связи GSM, а также техноогия Wi-Fi.

Личная жизнь Ламар не сложилась, карьера постепенно пошла на спад, а после 6-ти неудачных браков Хеди Ламарр потеряла все свое состояние и фактически исчезла из общественной жизни. В 1966 году 52-летняя актриса попыталась вернуться на экран, но этому помешал ее резкий, неуживчивый характер, а также ее привычка откровенно высказывать нелестное мнение о Голливуде и его нравах.

Остаток дней актриса провела в доме престарелых. Энтузиасты беспроводных компьютерных сетей, случайно раскопав ее невероятную историю, пытались представить Хеди Ламарр к Медали Чести Конгресса и к награде IEEE, но их усилия не увенчались успехом. В 1997 году Хеди Ламарр отказалась присутствовать на церемонии вручения ей премии фонда Electronic Frontier и не пожелала принять журналистов. Она сказала: «Не думайте, что я плохо выгляжу; просто не хочу никого видеть». Награду получил ее сын Энтони Лоудери — владелец магазина радиотелефонов в Лос-Анджелесе.

Хеди Ламарр скончалась 19 января 2000 года в возрасте 86 лет в доме престарелых. Ее тело было кремировано, а сын Энтони Лодер развеял прах матери на ее родине в Австрии в Венском лесу в соответствии с ее пожеланием.

За свой вклад в достижения кинематографа Хеди Ламарр была удостоена звезды на голливудской Аллее славы. А в начале 2014 года Хеди Ламарр была внесена в Национальный зал славы изобретателей США