Marie-Elisabeth Lüders wächst in einem preußischen Beamtenhaushalt in Berlin auf und unterrichtet nach dem Besuch der Wirtschafts-Frauenschule in einem Mädchenpensionat in Weimar. 1909 schreibt sie sich mit einer Freundin als erste Frau an der Berliner Universität im Fach Staatswissenschaften ein, in dem sie 1912 promoviert wird. Während des Ersten Weltkrieges wird ihr die Leitung der Frauenarbeitszentrale im preußischen Kriegsamt übertragen.

In der Weimarer Republik engagiert sie sich als erste Abgeordnete der DDP in den Bereichen Soziales, Familie und Gesundheit. In der „Illustrierten Reichsbanner-Zeitung“ ruft sie 1928 alle Frauen zur regen Teilnahme am politischen Leben auf.

1930 kandidiert sie aus Protest gegen die Zusammenarbeit der DDP mit dem nationalliberalen Jungdeutschen Orden nicht mehr für den Reichstag. Nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten verliert Marie-Elisabeth Lüders sämtliche Ämter und wird 1937 für kurze Zeit aufgrund des Vorwurfs der Werkspionage von der Gestapo inhaftiert.

Ab 1948 vertritt sie die Liberal Demokratische Partei Deutschlands im West-Berliner Stadtparlament. Für die FDP ist sie von 1953 bis 1961 Abgeordnete im Deutschen Bundestag und beteiligt sich maßgeblich an der Gesetzgebung zur Jugendwohlfahrt und der Gleichstellung für Mann und Frau.