Rita Kernn-Larsen nasce a Hillerød, Danimarca, il 1 gennaio 1904. Nel 1924 visita la sorella a Oslo e vi rimane per frequentare la Scuola statale di disegno (1924-25). Rientrata a Copenaghen, nel 1926 si iscrive all'Accademia d'arte (1927-29), ma nel 1929, in disaccordo con i metodi d'insegnamento, si traferisce a Parigi. Nella capitale francese diventa una delle migliori allieve di Fernand Léger (1930-31), e incontra il giornalista e mercante d'arte di origini ebree Isaac Grünberg, che sposerà nel 1940. Rientra in Danimarca nel 1934, anno in cui tiene anche la sua prima personale alla Kunsthandel Chr. Larsen di Copenaghen.

La sua opera viene associata a quella di Pablo Picasso, Fernand Léger e Georges Braque. Sempre nel 1934 conosce il gruppo surrealista danese e diventa amica degli artisti Elsa Thoresen e Vilhelm Bjerke-Petersen. Collabora, inoltre, come illustratrice di alcune riviste, quali "Politikens Søndagsmagasin", "Social-Demokraten" e "Hjemmet Søndag". A partire dal 1935 espone con i surrealisti, a Copenaghen, Oslo, Lund, Londra e alla "International Surrealist Exhibition" a Parigi (1938). Nel 1938 Peggy Guggenheim, conosciuta l'anno prima a Parigi, dove Kernn-Larsen risiede, organizza l'"Exhibition of Surrealist Paintings by Rita Kernn-Larsen" (31 maggio-18 giugno) nella sua galleria Guggenheim Jeune di Londra, dove altre opere saranno poi esposte.

Recatasi a Londra per l'inaugurazione della mostra, Kernn-Larsen vi rimane a causa della guerra che nel frattempo è scoppiata. Nella capitale inglese partecipa agli incontri e alle mostre del gruppo surrealista; ammira l'opera del surrealista belga Paul Delvaux. Nel 1944 nasce la figlia Danielle Rose. Terminata la guerra, si trasferisce a Saint Jeannet, nella Francia del sud, dove rimarrà sino al 1992. Si allontana dal Surrealismo e si dedica a un'arte fondata sulla natura e sull'astrazione. Nel 1949-50 illustra vari libri per bambini. Negli anni sessanta la sua opera diventa non-figurativa e arriva a includere la ceramica e il collage. Nel 1986 partecipa alla Biennale di Venezia e nel 1995 le viene tributata un'ampia antologica al Randers Kunstmuseum di Copenaghen. Kernn-Larsen muore il 10 aprile 1998 a Copenaghen.