Mildred Harnack era nata in una famiglia borghese del Wisconsin. Era la figlia minore di William C. Fish e Georgina Fish Hesketh. Frequentò le scuole superiori  a Milwaukee. Dopo si iscrisse alla University of Wisconsin-Madison dove conseguì una laurea in letteratura nel 1925. Rimase all'unversità di Madison e nel 1926 conobbe Arvid Harnack, uno studente tedesco di economia, che si era già laureato in legge all'Università di Amburgo. I coniugi Harnack si trasferirono a Berlino nel 1929. Dal 1932 al 1936 Mildred lavorò come insegnante di lingua inglese al Berliner Abendgymnasium, una scuola serale tedesca. Conseguì il dottorato nel 1941 alla Ludwigs-Universität di Gießen e dopo di allora lavorò come docente e traduttrice alla Deutsche Hochschule für Politik, un'università privata di Berlino, e all'Heilschen Abendgymnasium di Schöneberg. I coniugi Harnack erano avversi al nazismo ed ebbero contatti con diplomatici stranieri per fornire informazioni sulle condizioni politiche ed economiche della Germania nazista; in particolare, Mildred avviava quelli con l'ambasciata degli USA e Arvid con l'ambasciata dell'URSS. A partire dal 1939-40 presero contatti col circolo di resistenza al nazismo di Harro Schulze-Boysen, dedito soprattutto alla pubblicazione di scritti antifascisti, che sarebbe stato indicato dalla Gestapo come parte del gruppo di spionaggio Rote Kapelle (Orchestra Rossa). Nel luglio del 1942, il Dipartimento di decrittazione dell'Oberkommando des Heeres riuscì a decodificare un messaggio dei sovietici indirizzato al gruppo di Trepper a Bruxelles in cui si accennava al gruppo berlinese. Arvid e Mildred Harnack vennero arrestati il 7 settembre 1942. Arvid Harnack venne condannato a morte il 19 dicembre 1942 dalla corte marziale del Terzo Reich, e giustiziato tre giorni dopo nel carcere Plötzensee di Berlino. Il 19 dicembre Mildred era stata condannata a sei anni; ma poiché Hitler in persona aveva chiesto la revisione del processo, Mildred venne condannata a morte in appello e ghigliottinata il 16 febbraio 1943.