Актриса родилась 25 мая 1904 года в австрийском городе Книттельфельд в семье актёров. Её отец был владельцем передвижного театра. В юности Лиззи брала уроки вокала и актёрского мастерства, в 20-х годах играла в театре, затем переехала в Германию и вместе с супругом, немецким актёром Максом Хансеном, пела в опереттах.
В 1931 году актриса дебютировала в кино. Поначалу её карьера развивалась не слишком успешно, и Лиззи доверяли только второстепенные роли. Наиболее заметным было её появление в фильме Вилли Фроста «Милый друг» по мотивам новеллы Ги де Мопассана. Песня Du hast Gl?ck bei den Frau’n, Bel Ami, которую актриса исполнила в этом фильме, стала популярным шлягером.
Во время Второй мировой войны её карьера пошла на взлёт — актриса играла ведущие роли в музыкальных фильмах и кинокомедиях, таких как «Госпожа Луна» (1941), «Любовная комедия» (1942) и «Да здравствует любовь» (1944).
8 апреля 1945 года Лиззи Вальдмюллер погибла во время бомбардировки Вены.