Urodziła się w 1927 roku w Essen. Ojciec jej, doktor prawa, Gustav Heinemann, był w latach 1969-1974 prezydentem Republiki Federalnej Niemiec. W 1954 roku wyszła za mąż za Edmunda Rankego; obecnie jest matką dwóch dorosłych synów Johannesa i Andreasa. Po ukończeniu w roku 1947 gimnazjum i zdaniu z wyróżnieniem matury, Uta Ranke-Heinemann do 1953 studiowała teologię ewangelicką w Oxfordzie, Bonn, Bazylei i Montpellier. W roku 1953 przeszła na katolicyzm, studiując odtąd teologię katolicką w Monachium. W 1954 uzyskała doktorat i jako pierwsza kobieta na świecie habilitowała się w 1969 r. z teologii katolickiej. Wykładała na różnych uczelniach.
Jako pierwsza i jedyna kobieta otrzymała w 1970 roku profesurę i katedrę teologii katolickiej na uniwersytecie w Duisburgu, a potem w Essen, gdzie wykładała Nowy Testament i Starożytną Historię Kościoła.
Za krytykę Kościoła i interpretowanie dziewiczego poczęcia Marii wyłącznie z teologicznego, a nie biologicznego punktu widzenia, została pozbawiona katedry. Z końcem 1987 roku na tym samym uniwersytecie objęła niezależną od Kościoła Katedrę Historii Religii.
Poza pracą naukową Uta Ranke-Heinemann zaangażowana była w wiele projektów związanych z rozwojem państw Trzeciego Świata i pomocą humanitarną. Jeździła do Wietnamu Północnego, Indii, Kambodży i Moskwy.
W mediach wywołała wiele kontrowersyjnych dyskusji. Występowała przeciwko "pesymizmowi seksualnemu" i ostro krytykowała Kościół, odnoszący się nietolerancyjnie do małżeństw mieszanych. Krytyką pism Albertusa Magnusa Frauenfeind und Antijudaist (Wróg kobiet i antysemita) doprowadziła do ostrych kontrowersji z zakonem dominikanów. Słynna jest głównie ze swych odważnych tez odnoszących się do dziewiczego poczęcia Marii.
Uta Ranke-Heinemann jest autorką wielu publikacji i książek. Szczególnie dwa tytuły:Nein und Amen (Nie i Amen) oraz Eunuchen fur das Himmelreich (Eunuchy do raju) zwróciły uwagę całego świata. Przetłumaczono je na wiele języków i wydano jako wielonakładowe bestsellery.