Olasz munkásnő törvénytelen gyermekeként született, árvaházban és különböző nevelőszülőknél nőtt fel. Tízéves korától munkára fogták. Három és fél évig a lovasságnál szolgált, az 1896-os abesszíniai hadjáratban kitüntette magát. Ezután Svájcban telepedett le, alkalmi munkákból élt.

Mivel nyomorúságos körülmények között nőtt fel, és egész életét a létminimumon töltötte , egyre nőtt benne a gyűlölet az uralkodó osztály iránt. (És emelett valószínűleg pszichológiai betegsége is volt, vagy eléggé kezdetleges elme lehetett.) Egyre inkább az anarchizmus felé fordult, ezzel foglalkozó műveket tanulmányozott. Miután I. Umberto olasz király Milánóban vérbe fojttatott egy munkásfelkelést, Lucheni bosszút esküdött, de nem volt pénze Olaszországba utazni.

Úgy döntött, mindenképpen megöli az arisztokrácia egyik tagját, lehetőleg valamelyik uralkodócsaládét. Eredetileg az orleansi herceget akarta meggyilkolni, később azonban Erzsébet császárné és magyar apostoli királyné mellett döntött, mert a herceg a várttal ellentétben nem utazott Genfbe, Erzsébetről pedig köztudott volt, hogy kevés testőrrel járkál. Lucheni felkészült a gyilkosságra, egy anatómiai atlaszban nézte meg, hol van az ember szíve, és vásárolt egy reszelőt, melyet élesre köszörült.

Erzsébet inkognitóban utazott Genfbe, de egy újság – máig nem tudni, honnan szerzett információ alapján – megírta érkezését. A királyné a Beau Rivage hotelban szállt meg; Lucheni 1898. szeptember 10-én délelőtt ott várakozott a hotel előtt, jobb kabátujjába rejtve a gyilkos eszköznek szánt reszelővel. Mikor Erzsébet és udvarhölgye, Sztáray Irma grófnő elsétáltak mellette, ő odarohant, bepillantott a napernyő alá, hogy megbizonyosodjon róla, valóban a királyné az, majd fellökte és közben szíven szúrta. Erzsébet elesett, de a járókelők felsegítették. Ekkor még nem tudta, hogy halálos sebet kapott, olyan erősen be volt fűzve, hogy a szúrást is alig vette észre, és azt hitte, az ismeretlen csak az óráját akarta ellopni. Erzsébet mindig is szoros fűzőt viselt, a magyar királyné egyik szűk öltözéke megtekinthető a Magyar Nemzeti Múzeumban. Most voltam ott, elképesztően keskeny az a ruha.
A menekülő Luchenit időközben pár arra járó ember feltartóztatta és átadta a rendőrségnek.

Erzsébet még saját lábán eljutott a sétahajóig, amivel kirándulni indultak volna; itt esett össze és a sebet is csak ekkor vették észre. Sztáray grófnő elmondta a kapitánynak, hogy az inkognitóban utazó hölgy Ausztria császárnéja és súlyosan megsebesült. A hajó visszafordult, a kikötőből a szállodába vitték Erzsébetet, de az orvos már csak a halál beálltát tudta megállapítani.

Lucheni büszke volt tettére és örült, mikor megtudta, hogy Erzsébet valóban meghalt. November 10-én életfogytiglani börtönbüntetése ítélték. Több mint tíz évnyi raboskodás után, 1910-ben felakasztotta magát cellájában a nadrágszíjával.

Erzsébet császárné és királyné évekkel korábban egyik versében elítélte Svájcot, amiért anarchista fészekké vált:

    "Svájc! Pompázó hegygerincek,
    Órák, pontos armada!
    Csak ne fenyegetne minket
    Királygyilkos fajzata."

        (ford. Tandori Dezső)

Sissy egyéniségének és a magyarok iránt érzett szeretetének köszönhetően máig az egyik legnépszerűbb történelmi személy Magyarországon.