Η Duse γεννήθηκε στο Vigevano της Ιταλίας το 1858. Ο πατέρας της ήταν σκηνοθέτης θεάτρου και έκανε το ντεμπούτο της στη σκηνή σε ηλικία τεσσάρων ετών. Γρήγορα αναδείχθηκε στο ιταλικό θέατρο και μέχρι τη δεκαετία του 1880 ήταν μια από τις πιο δημοφιλείς ηθοποιούς στην Ευρώπη.
Το 1893, η Duse έκανε το αμερικανικό ντεμπούτο της στη Νέα Υόρκη. Είχε τεράστια επιτυχία και έκανε πολλές περιοδείες στις Ηνωμένες Πολιτείες τα επόμενα χρόνια. Περιόδευσε επίσης στη Νότια Αμερική, την Ευρώπη και την Ασία, και έγινε μια από τις πιο διάσημες ηθοποιούς στον κόσμο.
Το υποκριτικό στυλ του Duse χαρακτηριζόταν από τον νατουραλισμό και τον συναισθηματικό του ρεαλισμό. Απέφυγε τις υπερβολικές χειρονομίες και την τεχνητότητα του παραδοσιακού θεάτρου, και αντ' αυτού εστίασε στη δημιουργία χαρακτήρων που ήταν πιστευτοί και αξιόλογοι. Ήταν επίσης γνωστή για την ικανότητά της να μεταφέρει σύνθετα συναισθήματα με μεγάλη λεπτότητα και χροιά.
Η καριέρα της Duse διήρκεσε περισσότερες από τέσσερις δεκαετίες και εμφανίστηκε σε πάνω από 300 έργα. Έπαιξε μια μεγάλη ποικιλία ρόλων, από τις ηρωίδες του Σαίξπηρ μέχρι τις σύγχρονες γυναίκες σε σύγχρονα δράματα. Έγινε ιδιαίτερη αναγνώριση για τις ερμηνείες της σε έργα του Ίψεν, όπως «Η κυρία από τη θάλασσα» και «Hedda Gabler».
Η Duse αποσύρθηκε από τη σκηνή το 1923 και πέθανε στο Πίτσμπουργκ της Πενσυλβάνια τον επόμενο χρόνο. Θεωρείται μια από τις σπουδαιότερες ηθοποιούς όλων των εποχών και η επιρροή της φαίνεται ακόμα στη δουλειά των ηθοποιών και των ηθοποιών σήμερα.