Nacida en Mones, Iowa, en 1852, no empezó a interesarse por la fotografía hasta 1890, cuando su marido, del que estaba separada (en aquella época no existía el divorcio), le pagó los estudios de Química de fotografía en Alemania y de Pintura en Francia.
Empezó realizando emotivos retratos de su familia en 1890, aunque pronto obtuvo un gran éxito y montó el primer estudio de fotografía de Nueva York a cargo de una mujer.
Es más, escribió en diversas publicaciones lo apropiada que era la fotografía para las mujeres que buscaban una forma de realizarse económica y socialmente en un entorno cultural opresivo y machista.
En 1898 realizó su primera exposición importante en el New Yorker Camera Club y un año después vendió la que fue, en aquel momento, la fotografía más cara de la historia, “El nacimiento”, por la que recibió 100 dólares.
Su obra giraba mayormente en torno al mundo de la feminidad y la maternidad, y su estilo era claramente pictoralista, acercando las atmósferas y las formas de su fotografía al del retrato romántico de la época.
A principios del siglo XX entabló una fructífera relación profesional con el gran fotógrafo artístico Stieglitz, quien publicó su trabajo en Camera Work. Sin embargo, cuando la Käsebier empezó a interesarse por la fotografía comercial, aquél, muy idealista, decidió romper su relación profesional.
Se asoció con los Fotógrafos Profesionales de Nueva York y trabajó con la Fundación de Fotógrafos Pictoralistas de América, y a partir de la muerte de su marido ganó en independencia y comenzó a realizar retratos de personajes célebres.
Sin embargo, su obra más célebre es la serie titulada “El salvaje oeste de Buffalo Bill”, en la que retrata a los integrantes indígenas de un circo itinerante.
Murió en la ciudad de Nueva York en 1934, siendo considerada como una de las más grandes leyendas de la historia de la fotografía.