Bila je veoma introvertna, a upravo zbog toga ostala je duže kući da se obrazuje. Zanimala se za poeziju i muziku, a posebne afinitete je imala prema književnosti. Uprkos riječima oca kako školovanje nije za žene i kako im je teško uskladiti obaveze za onima kod kuće, odlučila se posvetiti ostvarivanju svojih ciljeva.
Diplomirala je književnost na Berkeley Univerzitetu, a potom i magistrirala. Tokom doktorske disertacije upoznala je Frank Gilbretha. Bila je zaintrigirana njegovom predanošću na poslu i vizijama koje je imao. Tada je odlučila promijeniti oblast iz književnosti i preži na psihologiju, povezujući obe grane u svom radu. Napisala je „Psihologiju menadžmenta” koja je bila prva studija o tome kako međuljudski odnosi utiču na posao koji radimo. Doktorirala je na Brown Univerzitetu 1915. godine.
"People Come First" https://t.co/qZaaAf8aUW#processimprovement #lean #lilliangilbreth pic.twitter.com/mY9vXSKjhn
— Ben Graham (@processmapper) November 15, 2017
Zajedno sa Frankom započela je posao savjetnice, a počeli su sa proučavanjem najjednostavnijih zadataka kao što zidanje ili nošenje igračaka, dovodeći do svih koraka koji su potrebni da se radnicima olakša posao. Bila je autorka i koautorka zajedno sa njim mnogih knjiga o radu, ali i o umoru. Tokom 17 godina dobili su dvanaestoro djece, čime je direktno pokazala kako ne samo da se karijera i porodica mogu uskladiti, već da zaista nema prepreka u tome da se žena ostvari kao majka i kao poslovna žena. Pisali su zajedno mnogobrojne knjige, ali su izdavači savjetovali da se ističe samo njegovo ime, jer im je to djelovalo autoritativnije i kredibilnije, uprkos tome što je ona bila visoko obrazovana.
Kada je Frank umro 1924. godine Lillian je preuzela vodstvo nad kompanijom. Međutim, došlo je do problema. Mnogi klijenti nisu htjeli da im žena govori kako će voditi svoje kompanije, jer su vjerovali kako je ženama mjesto u kuhinji. Umjesto da to shvati kao uvredu, odlučila je da se kuhinji i posveti, ali na drugačiji način. Željela je otkriti načine na koje će ženama biti lakše raditi svakodnevne kućanske poslove kao što su kuvanje i čišćenje. Kreirala je nove stvari i izgled kuhinje, koji su pomogli da se cijelodnevni rad u kuhinji skrati na nekoliko sati. Time je omogućila uštedu vremena, koje su žene kasnije mogle iskoristiti na svoj način za neke druge aktivnosti koje ih interesuju.
Nastavila je raditi na svojoj poziciji sarađivajući sa različitim klijentama. Bila je čak i ta koja je pomogla američkoj vladi tokom Velike Depresije (Velike ekonomske krize) po pitanju problema nezaposlenosti. Ako se osvrnete oko sebe vjerovatno ćete pronaći nešto što je Lillian dizajnirala kako bi vam uštedila vrijeme. To je između ostalog i pedala za kantu za smeće, ali i police u frižideru. Pomogla je i osobama sa invaliditetom da pronađu posao, uporno se boreći da svi ljudi imaju jednaka prava.
Dobitnica je mnogobrojnih nagrada, a ujedno i prva ženska članica Društva Industrijskih Inženjera. Prva je žena koja je dobila Hoover medalju za doprinos inženjerstvu 1966. godine, ali i prva žena psihologinja koja se našla na poštanskoj marki Amerike 1984. godine. Umrla je 1972. godine ostavljajući iza sebe izuzetan doprinos i primjer da se zaista sve na ovom svijetu može, čak i kada imate dvanestoro djece.