Герда Готлиб родилась в датской провинции (в Ютландии) в семье священника, потомка иммигрантов из немецкоговорящей части Франции. После окончания школьного образования она в 1902 году переехала в Копенгаген для обучения в Королевской академии искусств. В свою студенческую бытность Герда Готлиб познакомилась со старшим её на семь лет молодым художником Эйнаром Вегенером, за которого и вышла замуж в 1904 году, приняв его фамилию. После окончания образования Герда Вегенер со своим мужем эмигрировала и путешествовала по Западной Европе (Англия, Италия), окончательно осев в 1912 году во Франции в Париже.
Во Франции Герда Вегенер достигла большого успеха, её работы выставлялись на таких знаменитых выставках, как «Осенний салон», «Салон независимых», «Салон юмористов» и др. Кроме того, она работала на журналы «Vogue», «La Vie Parisienne», «Fantasio», «Rire» и «La Ba?onnette». Герда Вегенер стала знаменитой и в своей родной Дании, где тоже выставляла свои творения.
В то же время, её не менее талантливый муж практически прекратил свою работу, предоставляя своей жене, будучи от природы женственным, услуги в качестве модели для изображения женщин. Со временем Эйнар Вегенер уже не мог выйти из роли женщины — он носил дамские одежды и гостям представлялся сестрой Герды Вегенер под именем Лили Эльбе. В итоге он принял решение изменить свой пол. С этой целью чета Вегенеров переехала в Германию, где Эйнару была сделана первая в истории операция по изменению пола. Когда этот факт был предан огласке, король Дании в октябре 1930 года расторг брак Герды и Эйнара.
После этого и смерти Эйнара Герда Вегенер вышла в 1931 году замуж за итальянского офицера Нандо Порта, вместе с которым эмигрировала в Марокко. Брак скоро распался, и в 1936 году она развелась с ним. Спустя два года Герда Вегенер вернулась в Данию, где она в 1939 году провела свою последнюю выставку и умерла 28 июля 1940 года.
Книга и фильм
Роман Девида Эберсхоффа о Лили Эльбе и Герде «Девушка из Дании», (ISBN 0140298487) (2001), стал международным бестселлером и был переведён на много языков. Роман был переработан в сценарий продюсерами Гейлом Матруксом и Нейлом ЛаБутом. Было заявлено, что Николь Кидман сыграет Эйнара/Лили. Роль Герды первоначально предназначалась Шарлиз Терон, но в итоге актриса выбыла из проекта, а ее место заняла Гвинет Пэлтроу.
