1851년 뉴욕 주의 알바니에서 태어났다. 시카고 여자 의과 대학 재학 시절, 장로교 선교위원회의 요청으로 1888년 조선에 왔다. 조선에 도착하자마자 명성황후 민씨의 시의가 되었으며 우리나라 최초의 국립 서양 병원인 광혜원의 부인과 책임자로 일했다. 1889년 조선에서 선교 활동을 하고 있던 호레이스 그랜트 언더우드와 서울에서 결혼하여, 신혼여행과 선교 여행을 겸해 황해도와 평안도 지방 등을 순회했고, 이듬해에는 아들 원한경을 낳았다.

그는 서른 해가 넘도록 격동기의 조선 땅에 살면서 기독교 선교 활동뿐 아니라 의료 사업과 교육 사업, 사회 사업 등에 전력했다. 조선에서의 체험을 담은 이 책 『언더우드 부인의 조선 견문록』 이외에 『조선에서의 토미 톰킨스와 함께』 『조선의 언더우드』 등의 저서에서 저자 특유의 섬세한 필치로 조선 생활을 그렸다. 1921년 서울에서 사망해 외국인 묘지에 묻혔다.