Ilse Werner wird am 11. Juli 1921 als Ilse Charlotte Still in Batavia / Java (heute Jakarta / Indonesien) geboren. Die Tochter des niederländischen Exportkaufmanns E. O. Still und dessen deutscher Frau Lilli (geborene Werner) übersiedelt 1931 gemeinsam mit ihren Eltern nach Frankfurt am Main.

1936-37 absolviert sie eine Schauspielausbildung am Max-Reinhardt-Seminar in Wien, wo sie den Künstlernamen Ilse Werner annimmt. Ihrem Bühnedebüt im Jahr 1937 folgen bald erste Filmrollen als lebenslustige Naive, u.a. in "Ihr erste Erlebnis" und "Fräulein".

Ilse Werner ist bei der Ufa unter Vertrag und dreht als niederländische Staatsbürgerin mit einer Sondergenehmigung der Reichsfilmkammer. Von der Ufa wird die junge Schauspielerin – die 1939 eine der Hauptrollen in Willi Forsts "Bel Ami" übernimmt – systematisch zum Star aufgebaut; der dank eines Auftritts im immens erfolgreichen NS-Propagandafilm "Wunschkonzert" auch als Sängerin, bzw. als Pfeiftalent bekannt wird. Fortan verkörpert Ilse Werner im nationalsozialistischen Unterhaltungsbetrieb den Idealtypus der unkomplizierten Traumfrau "mit Pfiff", und wird dank ihrer großen Popularität häufig bei der Truppenbetreuung der Wehrmacht eingesetzt.

Ihr Erfolg setzt sich 1942 mit Helmut Käutners "Wir machen Musik" fort, wobei der gleichnamige Schlager aus dem Film zu Werners bekanntestem Gesangsstück wird. An der Seite von Hans Albers wirkt sie in den 1940er Jahren in zwei bedeutenden Farbfilmen mit: Zunächst in der aufwändigen Ufa-Produktion "Münchhausen" und dann in Helmut Käutners "Große Freiheit Nr. 7", in dem Werner erstmals eine ernste Charakterrolle meistert. Der poetisch-realistische Film wird von der nationalsozialistischen Zensur verboten, und dementsprechend in Deutschland erst nach Ende des Zweiten Weltkriegs öffentlich aufgeführt.

Aufgrund ihrer Mitwirkung in der NS-Propaganda erhält Ilse Werner nach Kriegsende ein zeitweiliges Berufsverbot, und ihre Comeback-Versuche im Spielfilm verlaufen nur mäßig erfolgreich. Ilse Werner, die zwischen 1948 und 1953 mit dem amerikanischen Journalisten John de Forest verheiratet ist und zeitweilig in Los Angeles lebt, ehelicht 1954 den Orchesterchef des Bayrischen Rundfunks Josef Niessen und nimmt 1955 die deutsche Staatsbürgerschaft an.

Nachdem sie sich für mehrere Jahre aus dem Bühnengeschäft zurückgezogen hat, feiert sie 1960 ein Comeback als Interpretin mit dem Schlager "Baciare". Es folgen zahlreiche Fernsehauftritte und Bühnenengagements, u.a. in der eigenen TV-Show "Eine Frau mit Pfiff". 1981 veröffentlicht Ilse Werner ihre zweite Autobiographie "So wird"s nie wieder sein. Eine Frau mit Pfiff" – ihre ersten Lebenserinnerungen erschienen bereits 1941 auf dem Höhepunkt ihres Erfolgs in NS-Deutschland. Im selben Jahr erhält sie das Bundesverdienstkreuz I. Klasse, dem 1986 das "Filmband in Gold" des Deutschen Filmpreises für besondere Verdienste um den deutschen Film folgt. Ein weiteres "Filmband in Gold" bekommt Werner für ihre ungewohnt selbstironische Darstellung einer gealterten Schlagersängerin in Ottokar Runzes TV-Komödie "Die Hallo-Sisters". Der Film soll ihre letzte große Rolle vor der Kamera bleiben.

Ihre letzten Lebensjahre verbringt Ilse Werner in einem Lübecker Pflegeheim, wo sie in der Nacht zum 8. August 2005 im Alter von 84 Jahren verstirbt.