Nacida en Leipzig, Alemania, Marie-Luise Modersohn estudió con Günther Passin en la Musikhochschule München. Entre 1994 y 2005 fue oboísta principal de la Deutsches Symphonie-Orchester de Berlín. Desde 2006, es oboísta principal de la Filarmónica de Múnich.

Además de su trabajo como músico de orquesta, Marie-Luise Modersohn se dedica intensamente a las actuaciones de cámara y como solista. Ha actuado como solista con directores como Christian Thielemann, Herbert Blomstedt, Andrew Manze y Kent Nagano.

Modersohn ha participado en reconocidos festivales de música de cámara. Da clases magistrales en Europa y Asia y fue miembro del jurado del concurso Tchaikovsky en 2019.