Atriz do cinema norte-americano, de origem alemã e criada em Berlim, onde estudou teatro, e depois residente em Paris por causa do nazismo. Em 1935, mudou-se para Londres e conheceu Rex Harrison, que logo em seguida veio a tornar-se seu marido. Trabalharam juntos em Notorious Gentleman/1945, The Long Dark Hall/1951, The Four Posters/1952 e Main Street to Broadway/1953. Palmer foi protagonista de filmes ingleses (Chamber of Horrors/ 1940, A Girl Must Live/1941, Beware of Pity/1946), alemães (The Glass Tower/1957, Between Time and Eternity/1960) e americanos (Miracle of the White Stallions/1963, Hard Contract/1969). A atriz trabalhou também no teatro, escreveu sua biografia e romances. Em sua filmografia incluem-se 50 participações nas telas.

Palmer, que adotou o sobrenome de uma atriz inglesa que ela admirava, foi uma das três filhas do Dr. Alfred Peiser, um cirurgião judeu alemão e de Rose Lissman, uma atriz judia australiana. Quando Lilli tinha quatro anos sua família mudou-se para Berlim. Ela estudou arte dramática por lá antes de voar para Paris em 1933. Enquanto atuava em cabarés, chamou a atenção de um caçador de talentos britânico e foi contratada para fazer em 1935, sua estréia nas telas em "Crime Unlimited". Lilli Palmer faleceu aos 71 anos, em 28 de janeiro de 1986.