Elle débute au théâtre à vingt ans et apparaît dans quelques films muets, dont le Journal d'une fille perdue (1929), de Pabst. Deux films très différents l'un de l'autre mais sortis la même année (1932) lui apportent la notoriété : Vampyr, de Dreyer, où elle est Léone, la fille du châtelain, et la version allemande de IF1 ne répond plus, de Karl Hartl. Elle tourne de nombreux films dans les années 19331944, dont Abschiedswalzer (G. von Bolvary, 1934), le Chandelier de l'empereur (Die Leuchten des Kaisers, K. Hartl, 1936), Fährmann Maria (F. Wysbar, 1936), Die Unbekannte (id., id.), la Danse sur le volcan (H. Steinhoff, 1938), Hotel Sacher (E. Engel, 1939), Trenck, der Pandur (H. Selpin, 1940). Après la guerre, elle n'obtient que des rôles secondaires dans des films de faible intérêt. Déprimée par l'évolution de sa carrière, elle se suicide en 1955. Elle a servi de modèle à la Veronika Voss du film de Fassbinder (1981). En 2001, un documentaire sur sa vie, sa carrière et l'étrangeté de son destin a été tourné par Achim Podak (Tanz mit dem Tod Der UFA-Star Sybille Schmitz).
