Nacque in una famiglia della borghesia milanese e fu indirizzata, giovanissima, allo studio del pianoforte. Ma ben presto la nonna le consigliò di dedicarsi al canto. Dopo qualche tempo il compositore Pietro Mascagni, che ebbe modo di ascoltarla, la incoraggiò a intraprendere la carriera di cantante d'opera. Per sua scelta, la formazione della Galli-Curci fu quasi sempre realizzata da autodidatta, ascoltando le esecuzioni di altri soprani, eseguendo tecnica pianistica con la sua voce. Fece il suo debutto nel 1906 a Trani nel ruolo di Gilda in Rigoletto, raggiungendo una notevole notorietà in tutta Italia. Nel 1908 sposò il marchese Luigi Curci, e aggiunse il cognome del marito al suo. Il matrimonio non durò a lungo e i coniugi divorziarono nel 1920. Successivamente la Galli-Curci sposò Homer Samuels, il suo pianista accompagnatore. Nel 1922 il marchese Curci chiese al papa l'annullamento del matrimonio. La Galli-Curci iniziò a cantare in tutta Europa e in Sud America. Nel 1915 cantò in due recite della Lucia di Lammermoor con Enrico Caruso a Buenos Aires. Questa fu l'unica apparizione del soprano in un'opera assieme al grande tenore. La Galli-Curci giunse negli Stati Uniti nel 1916 virtualmente sconosciuta. La chiamò Cleofonte Campanini, allora direttore musicale della Chicago Opera Association. La sua permanenza avrebbe dovuto essere di breve durata, ma le acclamazioni ricevute nel corso della sua interpretazione di Gilda in Rigoletto a Chicago il 18 novembre 1916 furono così entusiastiche che ella accettò un contratto con la Chicago Opera Company. Fu un membro della compagnia fino 1924. Nello stesso anno 1916, la Galli-Curci firmò un contratto per delle registrazioni fonografiche con la Victor Talking Machine Company e registrò in esclusiva per la stessa fino al 1930. Nel 1921 la Galli-Curci entrò a far parte della Metropolitan Opera House di New York, rimanendovi fino al 1930, anno in cui si ritirò dalle scene operistiche. La Galli-Curci fece costruire una villa chiamata Sul Monte ad Highmount, dove trascorse le estati per molti anni, fino al 1937. Nelle vicinanze della villa, nel vicino villaggio di Margaretville, venne costruito un teatro al quale venne dato il suo nome. Ella ricambiò la cortesia esibendosi in concerto in occasione della serata inaugurale. La Galli-Curci fu una seguace del filosofo e mistico indiano, maestro di meditazione e yoga, Paramhansa Yogananda. Scrisse la prefazione al libro del 1929 di Yogananda, Whispers from Eternity. Stanca della politica dei teatri d'opera e convinta che l'opera fosse in fase di tramonto, la Galli-Curci si ritirò dai palcoscenici operistici nel gennaio del 1930 e concentrò la sua attività sui concerti. Successivamente ebbe dei problemi fisici alla gola e nel 1935 fu operata alla tiroide. Un nervo della laringe aveva subito delle lesioni ed ella ebbe inibita la possibilità di eseguire le note del registro acuto. Questo nervo venne da allora definito come il nervo Galli-Curci. Nel 1936 la Galli-Curci cantò nel ruolo di Mimi ne La bohème a Chicago dopo l'intervento alla gola. Fu a quel punto chiaro che ella non era più la cantante di un tempo e dopo alcuni concerti decise di ritirarsi definitivamente dalle scene, stabilendosi in California. Li iniziò a insegnare privatamente e continuò a farlo fino a pochi giorni prima della sua morte, che avvenne nel novembre del 1963, all'età di 81 anni.