Florence Nightingale wurde am 12. Mai 1820 in Florenz, Italien, als zweite Tochter des Politikers William Edward Nightingale und Fanny Nightingale, geb. Smith geboren.

Ihre Geburt viel in eine Italienreise der Eltern. Aufgewachsen ist sie in wohlhabenden Verhältnissen in Derbyshire sowie dem unweit von London gelegenen Embley Park in Hampshire. Ihre Schulbildung genoss sie durch privaten Unterricht. Verbunden war auch diese Zeit mit zahlreichen Reisen durch Europa. Zahlreiche Bekanntschaften mit intellektuellen und zeitkritischen Persönlichkeiten führten zu einer frühen, für das Victorianische Zeitalter emanzipierten Haltung. Insbesondere der gehobene Lebensstandard ihrer Familie wurde Anstoß ihrer sozialen Verantwortung gegenüber der Unterschicht, die unter der schlechten medizinischen Versorgung litt.

Gegen den Willen ihrer Eltern lehnte sie eine Hochzeit mit dem wohlhabenden Schriftsteller und Politiker Richard Milnes ab, um sich ab 1851 im deutschen Kaiserswerth bei Düsseldorf zur Krankenpflegerin ausbilden zu lassen. Grund für den Umzug nach Deutschland war, dass bis dahin der Beruf der Krankenpflege in England noch nicht ausgebildet wurde. Nach drei Monaten reiste sie noch im selben Jahr, 1851, nach Paris, um sich die Pflegemethoden der "Barmherzigen Schwestern" anzueignen. 1853 wurde sie Leiterin eines Sanatoriums für kranke Gouvernanten in London. Im Zuge des Ausbruchs des Krimkrieges im selben Jahr, reiste Nightingale auf eigenen Wunsch mit 38 Krankenschwestern ins Militärlazarett Scutari (heute Üsküdar in Istanbul, Türkei). Trotz zahlreicher bürokratischer Hürden mit dem britischen Militär, das ihre Hilfe als Einmischung empfand, organisierte sie den gesamten Aufbau einer Versorgungsstruktur.

Die Pflege der verwundeten Soldaten erfolgte unter primitivsten Bedingungen und wurde durch eine Choleraepidemie infolge mangelhafter hygienischer Einrichtungen erschwert. Da diese Organisationen den ganzen Tag in Anspruch nahmen, fand sie erst zu den Nachtstunden die Zeit, um selbst die Verwundeten zu sehen, wodurch sie den Namen "Lady mit der Lampe" erhielt. Als Florence Nightingale am Hämorrhagischen Fiber erkrankte, war sie gezwungen im August 1857 Krim zu verlassen. Bis zu diesem Zeitpunkt organisierte sie 125 Pflegekräfte. Der organisatorische Erfolg der Schwestern war überwältigend. Die englische Presse verlieh ihr indes den Namen "Engel der Barmherzigen". Zuweilen verköstigte sie bis zu 4.000 Soldaten zur gleichen Zeit. Innerhalb von drei Monaten versorgten ihre Krankenschwestern etwa 10.000 Soldaten mit Kleidung und Gebrauchsgütern.

Unterdessen war sie zu einer der populärsten Personen Englands avanciert. 1858 wurde Nightingale als erste Frau in die Royal Statistical Society berufen. Ebenso wurde sie Ehrenmitglied der American Statistical Association. Grund dafür war ihre Ausarbeitung von komplexen Statistiken zu Verwundeten und Heilungszahlen von Soldaten unter unterschiedlichen Bedingungen. Ihre Erlebnisse veröffentlichte Florence Nightingale in den Büchern "Notes of Hospital". Ihre pflegerischen Grundsätze fasste sie in den "Notes on nursing" zusammen, die 1859 und 1860 veröffentlicht wurden. Aus Mitteln einer Geldsammlung konnte sie eine Spende von 50.000 Pfund zur Gründung der Florence Nightingale Stiftung einsetzten, die 1860 eine Krankenpflegeschule am St. Thomas Hospital in London einrichtete. Dieses Modell machte international Schule und führte zur Gründung zahlreicher Schwesternschulen nach ihrem Vorbild.

Ebenso wurde sie Mitentwicklerin der Idee von Gemeindeschwestern, die bei Armen für die häusliche Krankenpflege eingesetzt werden. 1861 folgte die Gründung einer Hebammenschule am Kings College Hospital in London. Ebenso verdiente sie sich als Beraterin des britischen Gesundheitswesens. Maßgeblichen Einfluss nahm Nightingale auf den schweizerischen Philanthropen Henry Dunant (1828-1910), der in der Folge das Rote Kreuz gegründete. Im Jahr 1867 wurde ihr Geburtstag vom Weltbund der Krankenschwestern und Krankenpflegern erstmals als offizieller "Tag der Krankenpflege" ausgerufen.

Florence Nightingale starb am 13. August 1910 in London.

Postum wurde in Deutschland 1975 das Diakonissenkrankenhaus in Kaiserswerth bei Düsseldorf, in dem sie einst ihre Ausbildung zur Krankenpflegerin genoss, ihr zu Ehren in "Florence Nightingale Krankenhaus" benannt.