Lilith Ungerer wurde am 8. April 1944 geboren. Zur Schauspielerei kam sie durch Rudolf Thome, der sie 1966 in einer Hauptrolle seines Kurzfilms "Stella" besetzte. Zwei Jahre später gehörte sie zum Ensemble von Jean-Marie Straubs Kurzfilm "Der Bräutigam, die Komödiantin und der Zuhälter", an der Seite von Irm Hermann, Hanna Schygulla und Peer Raben. Durch sie lernte Ungerer Rainer Werner Fassbinder kennen, der ihr eine kleinere Rolle in "Götter der Pest" (1969) gab. Danach besetzte er sie als Ehefrau der Titelfigur in "Warum läuft Herr R. Amok?" (1969) und in einer Hauptrolle des Beziehungsreigens "Katzelmacher" (1969).  

In den folgenden Jahren wirkte Ungerer noch in mehreren Fernsehproduktionen mit, so etwa in einer Hauptrolle der Science-Fiction-Serie "Alpha Alpha" (1972) und in zwei Folgen der Krimiserie "Der Kommissar" (1973/74). Nach einem Part in der Folge "Mann ohne Namen" aus der Serie "Die Protokolle des Herrn M." im Jahr 1979 verliert sich ihre Spur.  

1995 sah man sie noch einmal, in einer Nebenrolle von Dominik Grafs viel gerühmter Münchner "Tatort"-Folge "Frau Bu lacht". Wie Rudolf Thome 2015 in seinem Blog schrieb, wollte er sie 1999 als eine der sieben Frauen in "Paradiso - Sieben Tage mit sieben Frauen" besetzten, "und sie wollte auch". Doch es kam nicht dazu. Am 8. Februar 2000 starb Lilith Ungerer in München.