Nightingale nació en 1820 en la ciudad italiana de Florencia, en el seno de una familia británica acaudalada y liberal. Desde la infancia, destacó en idiomas extranjeros y matemáticas.
Sin embargo, hizo su mayor contribución a la enfermería cuando lideró la misión de 38 enfermeras en el frente de la Guerra de Crimea (1853-1856). Fue Nightingale —apodada por los soldados como la dama de la lámpara— quien aplicó una combinación de medidas que todavía siguen en pie: ordenó ventilar y limpiar las habitaciones y mejorar la alimentación de los heridos. Además, acabó con las camas compartidas. Esto permitió reducir la tasa de mortalidad y mejorar la recuperación de los pacientes.
Gracias a su conocimiento de matemáticas y estadísticas, Nightingale elaboró numerosos gráficos en los que demostró el vínculo entre la mortalidad y las condiciones sanitarias en los hospitales.
En 1860, Florence fundó la primera escuela laica de enfermería en el hospital londinense de Saint Thomas (hoy la Escuela Florence Nightingale de Enfermería y Comadronas). El libro de Nightingale Notas sobre enfermería, qué es y qué no es se considera el primer plan de estudios de enfermería de la historia.
Nightingale falleció en Londres el 13 de agosto de 1910 a los 90 años.