Duse se narodila ve Vigevanu v Itálii v roce 1858. Její otec byl divadelní režisér a na jevišti debutovala ve čtyřech letech. Rychle se prosadila v italském divadle a v 80. letech 19. století byla jednou z nejpopulárnějších hereček v Evropě.
V roce 1893 si Duse odbyla svůj americký debut v New Yorku. Měla obrovský úspěch a během několika příštích let několikrát cestovala po Spojených státech. Procestovala také Jižní Ameriku, Evropu a Asii a stala se jednou z nejslavnějších hereček na světě.
Duseův herecký styl se vyznačoval naturalismem a emocionálním realismem. Vyvarovala se přehnaných gest a umělosti tradičního divadla a místo toho se soustředila na vytváření postav, které byly uvěřitelné a dalo se s nimi spojit. Byla také známá svou schopností zprostředkovat složité emoce s velkou jemností a nuancí.
Duseova kariéra trvala více než čtyři desetiletí a objevila se ve více než 300 hrách. Hrála širokou škálu rolí, od Shakespearových hrdinek až po moderní ženy v současných dramatech. Obzvláště uznávaná byla za své výkony v Ibsenových hrách, jako jsou „Dáma z moře“ a „Hedda Gabler“.
Duse odešel z jeviště v roce 1923 a zemřela v Pittsburghu, Pennsylvania, následující rok. Je považována za jednu z největších hereček všech dob a její vliv je na tvorbě herců a hereček vidět dodnes.