Née dans une famille très aisée, Jeanne Kloss fait ses études à Cologne. Après avoir effectué, selon la volonté de son père, trois années de service à la Croix-Rouge de Dantzig (1909-1912), elle étudie le chant et le piano à Berlin ; elle y rencontre son mari, le professeur Heinrich Kosnick, et débute une carrière de cantatrice. En 1923, elle découvre le travail du Bauhaus. En 1925, elle s’installe avec son époux à Saint-Jean-Cap-Ferrat, où elle s’essaie à la peinture et au collage ; elle conçoit des paysages fantastiques et des personnages assez proches de l’art brut. Les critiques sont élogieuses, tandis que le couple s’établit à Paris. C’est sans doute à ce moment-là que l’artiste francise son prénom. En 1927, la galerie Billiet lui consacre sa première exposition personnelle, suivie par d’autres, à Berlin et à Dantzig. Peu après sa séparation d’avec H. Kosnick en 1929, elle devient la collaboratrice, puis la compagne du peintre Otto Freundlich. Elle développe alors des compositions abstraites, à partir, notamment, de tissus qu’elle assemble et brode. En 1933, elle aborde la sculpture et présente, l’année suivante, deux reliefs à l’exposition du groupe Abstraction-Création. Elle adhère, avec O. Freundlich, à l’Association des écrivains et artistes révolutionnaires (AEAR), proche du parti communiste. En 1937, le couple initie Gaston Chaissac à la peinture et au dessin, et fonde une petite académie, Le Mur, qui incite les jeunes artistes à utiliser des techniques artisanales comme le vitrail, la mosaïque et la broderie. Peggy Guggenheim invite la peintre à participer à une exposition dans sa galerie de Londres en 1938.

L’année suivante, une grande composition est exposée au premier Salon des réalités nouvelles. Lorsque la guerre éclate, O. Freundlich, citoyen allemand, est interné dans différents camps de regroupement, puis relâché, il se réfugie avec J. Kosnick-Kloss dans les Pyrénées-Orientales. À partir de 1943, cachés, ils continuent de produire : elle peint et brode ; finalement dénoncé, O. Freundlich est déporté à Lublin-Maïdanek, où il meurt. Les œuvres des deux artistes ont heureusement été sauvegardées grâce à l’action de Picasso. Tout en travaillant à sa propre création, J. Kosnick-Kloss se charge désormais de faire connaître celle de O. Freundlich. En 1948, elle obtient la nationalité française, et, une fois le divorce d’avec H. Kosnick prononcé, le droit de porter le nom de Freundlich, accolé au sien.