Nacio el 4 de julio de 1868 en Lancaster y era la mayor de siete hermanos, ya que su padre cambiaba mucho de trabajo se mudaban con frecuencia. Una de las mudanzas fue a Ohio, cuando ella tenia 14 años y alli se preparo en el Obergin college para poder ir a la universidad, en 1888 se matriculo en la universidad. Al salir de la universidad sufrio una enfermedad que le produjo sordera, pero se recupero, y le contrataron para ser una " calculadora humana". Cuando la contrataron a tiempo completo trabajaba 6 dias a la semana, 7 horas al dia, por 25 centavos a la hora, porque en esa época la astronomía no era reconocida y valorada y se llevaban el merito los supervisores y como destaco lo que hacia Henrietta un hombre la describio como "la mejor mente del observatorio". Ella en el 1912 publico un trabajo original en el que explicaba que según sus datos las cefeidas palpitaban con un ritmo regular y tenian una mayor luminosidad cuando mas largo era su periodo, apenas tenia tres paginas pero iba firmado por Pickering. Gracias a los patrones que ella hizo en 1912 se confirmaron todos esos datos y una forma de medir de forma precisa la distancia de las estrellas lejanas. En 1925,cuatro años después de la muerte de Leavitt, el matematico sueco Gosta Mittag-Leffler, gran defensor de las mujeres, escribio una carta a Leavitt. Su intención era inscribirle en los premios Nobel, nunca llegó a ser nominada. Sin embargo, el astronomo estadounidense Harlow Shapley, le comunico la noticia a la madre y hermano de Leavitt. El trabajo científico de Leavitt en Harvard se vio interrumpido con frecuencia por enfermedades y obligaciones familiares. Sus amigos vieron su muerte a los 53 años por un cancer de estómago.