Csien-Siung Wu 1912. május 31-én született Kína Jiangsu tartományában. Liuhei családjában fontos szerepet játszott az oktatás, anyja tanár, apja mérnök volt; fiatal korától kezdve ösztönözték érdeklődését a matematika és a természettudományok iránt.

1930-ban beiratkozott a Nanjing Egyetemre, ahol először matematikát kezdett tanulni, viszont Marie Curie által inspirált érdeklődésének középpontjába hamar a fizika került. 1934-ben kiemelkedő eredménnyel kapta kézhez diplomáját, ezután tovább folytatta tanulmányait a Zhejiang Egyetemen és Jing-Wei Gu mentoraltjaként 1935 és 1936 között először vett részt kutatásban, röntgenkrisztallográfiával foglalkoztak az Academia Sinicán.

Dr. Gu biztatására 1936-ban az Amerikai Egyesült Államokba költözött, a Kaliforniai Egyetemre látogatott, itt találkozott Ernest Lawrence professzorral, a ciklotron megépítőjével. 1940-ben doktorált, kutatómunkájában az urán radioaktív bomlására fókuszált.

1942-ben összeházasodott Luke Csia-Liu Juannal, átköltöztek a keleti partra, Wu először a Smith College alkalmazásában állt, majd néhány év után ajánlatot kapott a Princetontól, az egyetem első női előadóvá vált.

1944-ben csatlakozott a Manhattan-tervhez, részt vett az uránérc-gazdagítás módszerének kidolgozásában. 1947-ben fiuk született, Vincent Wej-Cseng Juan, aki később anyja nyomdokait követte a fizika területén.

Wu karrierje nagy részét a Fizika Tanszéken töltötte a Columbián a gyenge kölcsönhatással és a béta-bomlással kapcsolatos vizsgálatok aktív kivitelezőjeként. 1956-ban Csung-Dao Lee és Csen Ning Jang elméleti fizikusok felvetették a paritássértés jelenségének lehetőségét. Az egyik bizonyító kísérletet Lee-vel való konzultációja után Wu tervezte meg, ám a szükséges – majd 0 K-es – hőmérsékletet a Columbián nem tudták biztosítani, ezért felkereste Ernest Ambler brit kutatót, hogy Washingtonban az alacsony hőmérsékletű laboratóriumokban lássanak neki. Három specialista csatlakozott a munkához: Ralph Hudson, Raymond Hayward és Dale Hoppes.

Velük párhuzamosan további két kutatócsoport végzett szinte egy időben sikeres méréseket más módszerekkel. 1957 tavaszán mindhárom cikket megjelentették a Physical Review-ban. Ugyanebben az évben Lee és Jang Nobel-díjat kaptak, a kísérleti fizikusok száma és vizsgálataik időrendisége nehézséget okozott volna a harmadik hely betöltésének lehetőségében.

Wu utolsó projektje a molekuláris változásokra koncentrált a sarlósejtes vérszegénység okozta hemoglobin-deformálódás során. 1981-ben nyugdíjba vonult, szabadidejét oktatási programokra fordította Kínában, Tajvanon és az Egyesült Államokban. Támogatta a nők jelenlétét az STEM-ben (Science, Technology, Engineering and Mathematics), előadásokat tartott, hogy példát mutasson a természettudományokkal foglalkozó lányoknak szerte a világon.

Wu életében számos elismerésben részesült: első nőként kapta a Research Corporation Awardot (1958), valamint a Cyrus B. Comstock-díjat (1964). Hetedik nőként választották a National Academy of Sciences tagjai közé, 1962-ben John Price Wetherill-éremmel jutalmazták, 1975-ben a National Medal of Science birtokosa, 1978-ben pedig az első Wolf-díj kitüntetettje lett. 1974-ben az Industrial Research Magazine az év természettudósaként jelentette meg nevét, 1976-ban az Amerikai Fizikai Társulat első női elnökévé vált. 1990-ben a Kínai Természettudományi Akadémia róla nevezte el az Asteroid 2752 karaktersor alatt számon tartott égi objektumot.

1995-ben Csung-Dao Lí, Csen Ning Jang, Samuel C. C. Ting és Juan T. Lee megalapították a Wu Csien-Siung Education Foundationt Tajvanon azzal a céllal, hogy a szervezet biztosítsa a fiatal természettudós tehetségek ösztöndíjas oktatását.

Csien-Siung Wu 1997. február 16-án stroke-ban hunyt el New York Cityben.