Прадед Ульрики Фридрих Майнхоф служил лютеранским пастором в деревне Барцвиц ныне Бажовице в Померании. Дед тоже был пастором. Двоюродный дед Карл Майнхоф (1857-1944) работал миссионером в Африке и стал одним из основоположников немецкой африканистики. Родители Ульрики были историками-искусствоведами. Отец Вернер Майнхоф, с 1930 года был членом фашистского «Союза борьбы за немецкую культуру». В 1933 он вступил в НСДАП. Ульрика рано осталась без отца. В 1948 году после смерти матери над девочкой оформила опеку Рената Римек — известный историк, педагог, основатель пацифистской партии «Немецкий союз мира». В 1955 году Ульрика поступает в Марбургский университет, где изучает философию, социологию, педагогику и германистику. Однако, не удовлетворенная «затхлой мещанской атмосферой» в университете и в 1957 году Майнхоф переводится в Мюнстерский университет, где знакомится с испанским левым философом Мануэлем Сакристаном, который позднее станет переводчиком её работ на испанский.
В Мюнстере становится одним из лидеров университетского движения за ядерное разоружение. В 1958 году вступает в Социалистический союз немецких студентов (ССНС), молодёжную организацию Социал-демократической партии Германии (СДПГ), начинает выступать в прессе как журналист и публицист.
В 1959 году начинает сотрудничать с журналом ССНС «Конкрет» (выходит в Гамбурге), в 1960 году становится главным редактором журнала, в 1961 году выходит замуж за издателя журнала «Конкрет» Клауса Райнера Рёля.
В 1959 году вместе со всеми сотрудниками журнала исключена руководством СДПГ из ССНС — за «левизну». Способствует расцвету журнала, превращению его в массовое (200-тысячное) популярное в молодёжной среде леворадикальное издание.
В первой половине 60-х годов XX века становится одним из самых известных западногерманских журналистов, приобретает репутацию «самого блестящего пера ФРГ», получает огромные гонорары. В тот же период становится одним из лидеров антифашистского и антиядерного движения, движения против войны во Вьетнаме и движения против принятия в ФРГ антидемократических «чрезвычайных законов».
В условиях ремилитаризации Западной Германии, подавления и запрета левых организаций, изменения конституции в реакционную сторону и, наконец, принятия «чрезвычайных законов» позиция У. Майнхоф резко радикализируется. В 1968 году она уходит от мужа, переезжает из Гамбурга в Западный Берлин, где начинает преподавать в Свободном Университете, одновременно работая над телефильмом «Бамбула» (закончен в феврале 1970 года). В 1969 году прекращает сотрудничество с журналом «Конкрет».
В марте 1970 года Майнхоф организует вооружённое освобождение Андреаса Баадера в день, когда его выпускали под стражей из тюрьмы в местную библиотеку. Устроив стрельбу прямо в читальном зале, террористы тяжело ранят библиотекаря и обоих стражников. После этого боевого крещения Ульрика уходит в подполье. Она становится одним из основателей, руководителей и теоретиков РАФ, первый программный документ РАФ «Концепция городской герильи» написан в основном У. Майнхоф. На время группа Баадер-Майнхоф обосновывается в одном из тренировочных лагерей Фронта освобождения Палестины, однако из-за того, что «европейские друзья» вели себя без подобающего уважения, а также из-за того, что в группе явно верховодили женщины (для арабских руководителей это было неприемлемо), их вежливо попросили покинуть лагерь. Ульрика организует похищение из пансиона своих дочерей-близняшек, чтобы поселить их поближе к себе, в Иордании. Однако их отец, Клаус Рёль, в последний момент успел их перехватить. Примечательно, что мать успела внушить девочкам, что их отец — предатель и убийца, и Клаусу пришлось приложить много сил и терпения, чтобы доказать дочерям, что он нормальный человек.
Группа вернулась в Германию и отчаянно нуждалась в деньгах. С этой целью террористы начали налёты на банки, наводя ужас на законопослушных бюргеров. В ходе операций за два года работы группы Баадера и Майнхоф были убиты пять человек и ранены пятьдесят четыре. При этом среди пострадавших было много обычных граждан. Не щадила фрау Майнхоф и соратников, пожелавших отойти от дел. Так, по показаниям свидетелей Ульрика убила Ингеборге Барц, которая была шокирована подробностями налёта группы на банк в маленьком городке Кайзерслаутен, и хотела вернуться к родителям.
После долгих розыскных мероприятий (в группе была великолепная конспирация) 15 июня 1972 года Ульрика Майнхоф была арестована. Она была помещена в тюрьму «Кёльн — Оссендорф», и стала одним из первых западногерманских заключённых, на которых была опробована система «мёртвых коридоров» — система тотальной изоляции и пытки посредством сенсорной депривации. В январе 1973 года выведена из «мёртвых коридоров» в результате сухой голодовки протеста, проводившейся политзаключенными — членами РАФ.
В ноябре 1974 года приговорена к 8 годам заключения за организацию и участие в освобождении А. Баадера.
У. Майнхоф должна была стать одним из главных обвиняемых на «Большом процессе РАФ» (открылся 21 мая 1975 года), но 8 или 9 мая она гибнет в тюрьме особого режима «Штамхайм» при странных обстоятельствах.
Согласно официальной версии, Майнхоф покончила жизнь самоубийством — повесилась в камере. Однако официальная версия оспаривается независимыми экспертами (так же как и официальная версия более поздних самоубийств в тюрьме других лидеров РАФ). Возражения против официальной версии суммировал Александр Тарасов:
Есть и психологические причины, препятствовавшие совершению самоубийства именно 8 и 9 мая:
Церковь также отказалась признать У. Майнхоф самоубийцей, опираясь на сведения, полученные на исповеди, и Майнхоф была похоронена в церковной ограде на кладбище в Мариендорфе (Западный Берлин). Похороны превратились в массовую демонстрацию протеста. Аналогичные демонстрации прошли во многих городах мира.
«Комплекс Баадера-Майнхоф» — художественный фильм, посвящённый Фракции Красной Армии. Премьера фильма состоялась 18 сентября 2008 года (Германия). Режиссёр — Юли Эдер. В роли Ульрики — Мартина Гедек.
В 2002 году был снят художественный фильм «Baader» («Красный террор»). В роли Ульрики — Бирдж Шод.
В 2010 году был снят документальный фильм «Дети революции», в котором дочь Ульрики, Беттина Рёль, делится своими мыслями о матери.