Сиси родилась 24 декабря 1837 года в семье Виттельсбахов, в мюнхенском имении баварского герцога Максимилиана. Она появилась на свет накануне Рождества в воскресенье, и при том же с одним зубом во рту, как Наполеон, что по преданию означает счастливую жизнь. Крестной девочки стала королева Пруссии Елизавета, имя которой и дают будущей императрице.
Детство Сиси прошло в Мюнхене в летнем имении её семьи Поссенхофен, где у юной герцогини был личный зверинец. Из всех детей герцога Максимилиана близкие отношения у Сиси сложились только с самой образованной и послушной старшей сестрой Хеленой. В 1846 году новая воспитательница принцессы Луиза Вульффен сближает её с младшим братом Карлом Теодором, прозванным в семье Цыпленком, так как считает, что Нене (так звали в семье Хелену) оказывает слишком большое влияние на более хрупкую сестру. К музыке Сиси равнодушна, её привлекает рисование: она с удовольствием пишет пейзажи и иллюстрирует события в своём дневнике.
Свадьба императора Австро-Венгрии Франца Иосифа и Хелены была обговорена заранее. Хелену начинают готовить к замужеству: вывозить в свет и обучать верховой езде. Любящая животных Сиси упрашивает родителей разрешить ей присоединиться к сестре и благодаря своему бесстрашию быстро перегоняет её в достижениях, чем отбивает желание у Хелены продолжать уроки.
Помолвка Хелены и Франца приурочена к 23-летию императора, для её заключения герцогиня Людовика с двумя старшими дочерьми и императорская семья отправляется в Инсбрук. Франц видел своих двоюродных сестёр и раньше, но тогда, будучи шестнадцатилетним, он был слишком увлечен мыслями о будущем правлении, чтобы обращать внимание на кузин, старшей из которых только исполнилось тринадцать, а младшей не было и одиннадцати. Сиси — девочку, не отличающуюся красотой, замечает младший брат императора Карл Людвиг. Между ним и Елизаветой завязывается романтическая переписка, они обмениваются подарками, а родители не препятствуют им в этом.
Отношения между женихом и невестой не складываются, и влюбленный в Сиси Карл Людвиг первым обращает внимание матери на симпатию Франца к Елизавете. Хотя все шло не так, как было запланировано вначале, мать императора эрцгерцогиня София нехотя просит у сестры Людовики руки своей племянницы для Франца. Это был династический брак, и император должен был жениться на какой-то из дочерей «нужной» семьи. Елизавета была согласна.
24 апреля 1854 года император Франц Иосиф сочетался браком со своей шестнадцатилетней двоюродной сестрой. Венчание состоялось в церкви Августинцев в Вене. В расшитом серебром розовом платье с бриллиантовой диадемой на голове, Сиси ехала по Вене в карете с инкрустированными золотом колёсами и дверцами, расписанными ещё Рубенсом.
Вскоре после свадьбы жизнь при дворе стала тяготить Сиси. Эрцгерцогиня София стремилась сделать из своей племянницы настоящую императрицу и деспотично её контролировала. Введенный в Вене этикет двора Карла V строго регламентировал и жизнь придворных, и жизнь самой Елизаветы, твёрдый распорядок дня лишал Сиси всякой свободы. Она пыталась пожаловаться мужу, но тщетно — у супруга было слишком много государственных забот. Франц Иосиф, испытывавший глубокое уважение к матери и безграничную любовь к жене, был мягок по характеру и не мог добиться примирения двух дам. Елизавета, часто остававшаяся одна, писала грустные стихи, много читала, но подлинной её страстью была верховая езда, дававшая иллюзию свободы.
Оставшись непонятой, Елизавета замкнулась в себе. Она не любила публичность и, конечно, ей не могло понравиться, что со дня свадьбы в её апартаментах бывают незнакомцы. Привыкшая к свободе Сиси пренебрегала управлявшими жизнью двора правилами этикета, начиная от манеры держаться, реверансов и приветствий до длины перчаток и глубины декольте. Вынужденная в соответствии со своими обязанностями императрицы показываться на людях, она гуляла у изгороди загородного дворцового парка в Лаксенбурге. С 1875 года до 1914 года летней резиденцией для супружеской пары явилась Вилла в Бад Ишле.
Положение ухудшилось ещё больше, когда Елизавета объявила о своей беременности. Теперь эрцгерцогиня София, считавшая Сиси ещё слишком юной (императрице ещё не было и восемнадцати), позволяла себе врываться в её комнату в любое время и донимала будущую мать советами и упреками. Чтобы народ видел, что императрица ждёт ребёнка, по приказу Софии изгородь была убрана. Двор надеялся на рождение наследника, но, ко всеобщему разочарованию, 5 марта 1855 года у Сиси родилась дочь. Без ведома матери ей дали имя София и поместили в апартаменты к эрцгерцогине. Все повторилось после рождения 15 июля 1856 года второй дочери, Гизелы. Сиси могла видеться с детьми лишь в строго отведённые для этого часы. Только благодаря вмешательству супруга малышек переместили ближе к апартаментам матери. Но вскоре судьба нанесла Елизавете страшный удар. Жаждущая побыть с детьми наедине Сиси уговаривает Франца взять их с собой в Венгрию, куда отправляется императорская чета. В поездке девочки заболевают, Гизела быстро идёт на поправку, а болезненная двухлетняя София умирает на глазах у матери. Елизавета винит в этом себя, тяжело переживая смерть дочери. Но вскоре Сиси снова оказывается беременной и 21 августа 1858 года у неё рождается долгожданный наследник Австрийского престола Рудольф.
Поначалу рождение наследника обрадовало всех, но вскоре вражда между двумя женщинами разгорелась с новой силой. Сиси медленно поправлялась после родов, и София воспользовавшись этим, присвоила право следить за воспитанием Рудольфа. Не имея сил на борьбу, императрица согласилась.
Тем временем Франц Иосиф отправился на итальянский фронт сражаться с войсками Наполеона III в долине реки По. Он часто писал Сиси любовные письма. Жена беспокоилась за него и сама вела крайне нервную жизнь: мало ела, ежедневно ссорилась со свекровью и пыталась спастись от своего окружения, совершая длительные пешие или верховые прогулки. К возвращению императора его жена заметно похудела, а её психика сильно расшаталась.
Фактически лишённая детей и осознавшая своё бессилие Елизавета в 1860 году приняла решение временно уехать. Ей хотелось таким образом вернуть потерянную свободу. Было объявлено, что императрица тяжело больна и нуждается в солнце и морском воздухе. Франц Иосиф предложил ей несколько морских курортов Адриатики, принадлежавших Австро-Венгрии, но Сиси прежде всего хотела вообще покинуть страну и на время укрыться в каком-нибудь отдалённом районе. Её выбор пал на Мадейру. Елизавета уехала на четыре месяца — из Корфу в Англию с заездом во Францию, где все были удивлены цветущим видом якобы тяжело больной императрицы. Это стало началом её непрекращающихся скитаний и отчаянных поисков счастья. С 1865 года в Вене Елизавета проводила не более двух месяцев в году. Она периодически (чаще всего зимой — на свой день рождения, Рождество, первый венский бал) возвращалась в столицу Австро-Венгрии, чтобы повидать мужа и детей и каждый раз её присутствие смягчало строгий этикет жизни Габсбургов. Но вскоре Сиси вновь начинала чувствовать себя пленницей и уезжала.
Постоянно путешествуя, Елизавета посылала подарки своим детям, но виделась с ними нечасто — лишь во время своих коротких приездов. Жизнь Гизелы была гораздо приятней, чем жизнь Рудольфа, которого строго воспитывали, готовя к карьере императора. Елизавета лишь издали наблюдала за воспитанием наследника, не имея возможности вмешиваться. Лишь однажды ей удалось уволить наставника, который, по мнению Сиси, использовал жестокие методы воспитания, но даже после этого она не стала ближе Рудольфу. Мальчик очень страдал от того, что не мог часто видеть свою мать. Ещё более одиноким он почувствовал себя после рождения в 1868 году Марии Валерии, которая стала любимицей Сиси. На этот раз императрица сама занимается воспитанием дочери, которой отдавала явное предпочтение перед остальными детьми, и при дворе Валерию называли «единственным» ребёнком. Девочка становится спутником во всех путешествиях матери. Неопытная «молодая мама» переживает из-за каждого пустяка и даже лёгкий насморк является причиной для отставки очередной няни.
Родившаяся в Будапеште, Мария Валерия почти все своё детство провела в Венгрии. Её одевали в венгерском стиле и даже разговаривать по-немецки с отцом она была вынуждена в тайне. Но, в отличие от матери, полюбить Венгрию Мария Валерия так и не смогла. Единственным человеком при дворе, который разделял отношение Елизаветы к Венгрии, был Рудольф.
30 января 1889 года кронпринц Рудольф покончил с собой. Поражённая известием Елизавета отказывалась верить в смерть единственного сына и даже не присутствовала на его похоронах, но 9 февраля все же решилась спуститься в Склеп капуцинов к телу Рудольфа и убедилась, что случилось непоправимое. До конца своей жизни Елизавета так и не смогла оправиться от этого удара и винила во всём свою баварскую наследственность, ставшую, как ей казалось, причиной душевной неуравновешенности сына. После смерти сына Сиси ещё больше замкнулась в себе и перестала носить светлую одежду.
Последующий год Сиси проводит в Австрии, одеваясь во все чёрное и не снимая траурной вуали. Она ведёт закрытый образ жизни и старается не появляться в обществе. Не найдя успокоения, императрица вновь прибегает к своему старому лекарству — пускается в странствия. Переезжая из страны в страну, она долго ходит в одиночестве по безлюдным полям и горам.
О террористах Елизавета всегда беспокоилась не больше, чем о плохой погоде, и запрещала себя сопровождать, чем приводила в отчаяние своих фрейлин и полицейских. Судьба в лице анархиста Луиджи Луккени подстерегла её утром в субботу 10 сентября 1898 года, когда Сиси в сопровождении одной из своих фрейлин, графини Ирмы Шарай, шла по набережной Женевы. Удар заточки (заострённого трёхгранного напильника) анархиста сбил её с ног, оставив крохотную колотую ранку в области сердца. Однако Елизавета не почувствовала раны и не поняла истинный смысл случившегося. Решив, что нападавший просто хотел вырвать её украшения, она поднялась и попыталась продолжить прогулку. Лишь спустя несколько минут она почувствовала острую слабость, опустилась на землю и потеряла сознание. Исполнилось её желание, высказанное после смерти сына: «Я тоже хотела бы умереть от небольшой раны в сердце, через которую улетит моя душа, но я хочу, чтобы это произошло вдали от тех, кого я люблю».
На протяжении всего периода пребывания императрица Елизавета практически не вмешивалась в политику. Единственным исключением можно считать случай, когда ей удалось сыграть определённую роль в урегулировании конфликта между Австрией и Венгрией в 60-х годах XIX века.
При дворе в Вене Елизавету недолюбливали, и Венгрией она заинтересовалась хотя бы в силу того, что относиться к этой стране с интересом было так же не принято, как и к самой Елизавете. Императрица изучала историю Венгрии и венгерский язык, с удовольствием читала венгерскую литературу.
Во время визита в Венгрию юной императорской четы жители были восхищены красотой Елизаветы. Высокая (Сиси была на несколько сантиметров выше супруга), стройная, с классически правильными чертами лица, сияющими огромными глазами и отливающими золотом роскошными каштановыми волосами, Елизавета никого не оставляла равнодушным и прониклась ответной симпатией. Позже Елизавета окружила себя придворными дамами из венгерского дворянства. Она поддерживала связи с деятелями венгерской оппозиции, в частности с её лидерами — Ференцем Деаком и Дьюлой Андраши, которые пытались через императрицу оказать влияние на Франца Иосифа, рассчитывая, что он пойдёт навстречу их требованиям. Усилия Елизаветы имели определённое значение для изменения позиции Франца Иосифа в венгерском вопросе. В результате император согласился на личные встречи с Деаком и Андраши, по итогам которых в 1867 году было заключено соглашение, согласно которому империя преобразовывалась в дуалистическую Австро-Венгерскую монархию, вводилось конституционное правление, и Венгрия получала бо?льшую свободу в решении своих внутренних вопросов. 8 мая 1867 года Франц Иосиф и Елизавета были коронованы в Будапеште как король и королева Венгрии. В знак своей преданности Венгрия подарила Елизавете и Францу Иосифу великолепный дворец Гёдёллё в тридцати километрах от Будапешта. Есть основания полагать, что замок нравился Елизавете и раньше, но ослабленная войной казна Австрии не могла осилить такой покупки, как замок в дар императрице.
Также жизни Елизаветы посвящён мюзикл Михаэля Кунце и Сильвестра Левая «Элизабет»