Sie besuchte die Kunstschulen in St. Gallen, München und Antwerpen und schloß ihr Studium 1914 an der angesehenen Lehr- und Versuchsstätte Wilhelm von Debschitz in München ab. Nach dem Studium zog sie nach Zürich, wo sie ihren späteren Ehemann Jean Arp kennenlernte, über den sie Zugang zu den avantgardistischen Kunst- und Literaturkreisen fand. Während des Ersten Weltkrieges gehörte sie mit ihm zu den Trägern des in Zürich enstandenen Dadaismus. 1926 zog das Ehepaar nach Straßburg um, wo Taeuber-Arp das Palais Kleber zu einem modernen Unterhaltungszentrum namens Aubette umgestaltete. Ihr Hauptwerk entstand zwischen 1930 und 1939. Sie schuf in kräftigen Farben gehaltene Bilder und Reliefs, die sich durch die strukturelle Koordination geometrischer Grundformen auszeichnen, Wandmalereien, Mosaike, Stickereien, Teppiche sowie Figuren für Puppentheater. 1940 floh das Ehepaar vor den Deutschen nach Grasse und später nach Zürich, wo Taeuber-Arp 1943 an einer Kohlenmonoxidvergiftung durch einen falsch gehandhabten Ofen starb. Sie gilt heute für die Schweiz als Pionierin der konstruktiven und der abstrakten Kunst und war wegweisend in der Textilgestaltung und in der Innenarchitektur.