Appartenente a una famiglia della media borghesia, ma nipote dell'Abate Stoppani, il celebre naturalista autore del fortunato Il Bel Paese, compì i propri studi a Roma. Nel 1896 si laureò in Medicina. Fu quindi attiva negli ospedali romani e nel movimento della Lega nazionale per la cura e l'educazione dei deficienti. Svolse ricerca scientifica presso la Clinica psichiatrica romana in collaborazione con Giuseppe Montesano, con cui ebbe un sodalizio professionale e affettivo. Impegnata nel movimento femminista a livello nazionale e internazionale, rappresentò l'Italia ai congressi femminili di Berlino (1896) e di Londra (1899). Nel 1904 conseguì la libera docenza in antropologia. Ebbe quindi l'opportunità di occuparsi dell'organizzazione educativa degli asili infantili del quartiere popolare di San Lorenzo, dove aprì la prima Casa dei bambini nel 1907. Pubblicato Il metodo … divenne celebre in tutto il mondo. Al suo arrivo negli Stati Uniti, nel 1913, il "New York Tribune" la presentò come the most interesting woman of Europe. I numerosi viaggi e le permanenze all'estero, che da quel momento contraddistinsero la sua vita, contribuirono alla diffusione della sua pedagogia e alla costituzione delle varie società nazionali Montessori.