Az akkor Németországhoz tartozó felső-sziléziai Königshüttében (ma a lengyelországi Chorzów) született valószínűleg lengyel eredetű, elnémetesedett családban. A második világháborúban besorozott apja Olaszországban esett hadifogságba, és csak 1948-ban térhetett haza. Schygulla és anyja akkor már Münchenben éltek, ahová 1945-ben menekültek, miután Lengyelországhoz került szülőföldjükről kitelepítették a németeket. Apa és lánya idegenek maradtak egymásnak, ami mély nyomot hagyott a kislányban.
Az iskolában hamar felfigyeltek jó fogalmazóképességére; arra biztatták, hogy írjon. Tizenévesen Édith Piaf sanzonjai iránt lelkesedett, érettségi után művészettörténetet tanult Párizsban, ahol egy évig au pair is volt. Hazatérve Münchenben germanisztikát és romanisztikát hallgatott, illetve színi tanulmányokba kezdett. Megismerkedett Rainer Werner Fassbinderrel, aki 1967-ben az általa alapított Action-Theater tagjai közé hívta a szlávos arcú Hannát. A rendezőt követte a a brechti színjátszás elveit követő Antitheaterbe is. Minden hagyományt felrúgó előadásaik nagy visszhangot keltettek, sokszor botrányt kavartak.
Első közös filmjük az 1969-es A szerelem hidegebb, mint a halál volt. Fassbinder 1982-ben bekövetkezett haláláig 42 filmet forgatott, Schygulla 1972-ig egy kivételével az összesben szerepelt. Fassbinder, a német filmművészet egyik legmeghatározóbb és legellentmondásosabb alakja olyan kérdéseket boncolgatott, mint a történelemhez és a politikához fűződő viszony, a társadalmi értékek miatt megsemmisült emberi kapcsolatok, az érzelmi és lelki válságok. Számára Schygulla volt „a” színésznő, akinek számos hatásos nőfigurát írt.