Luthmer wurde zunächst von ihrem Vater Ferdinand Luthmer unterrichtet und um 1899/1900 als Privatschülerin im Atelier Wilhelm Trübners am Städelschen Kunstinstitut. Dort lernte sie vermutlich Ottilie W. Roederstein kennen. 1901 ging sie nach Paris und studierte an der Académie Julian und später bei dem Maler Eugène Carrière an der Académie Humbert. Ab 1902 zurück aus Paris arbeitete sie als freiberufliche Malerin in Frankfurt, wo sie für kurze Zeit ein Atelier am Städel mietete, und in Lindenfels (Odenwald), dem Sommerwohnsitz ihrer Familie. Sie spezialisierte sich insbesondere auf die Landschaftsmalerei. Luthmer stellte ab 1903 regelmäßig im Frankfurter Kunstverein und im Kunstsalon Ludwig Schames aus. 1906 nahm sie in Weimar an der Ausstellung des Deutschen Künstlerbunds, 1909 im Pariser Salon des Indépendants, 1925 an der Herbstaus¬stellung der Akademie der Künste in Berlin teil. Sie engagierte sich im Dreistädtebund, dem regionalen Zusammenschluss des Frauenkunstverbands, ab 1928 in der Frankfurter GEDOK, in der ihre Schwester Cläre Mehs-Luthmer auch aktiv war. Außerdem war sie als Redakteurin und Illustratorin für verschiedene Frankfurter Zeitungen und Zeitschriften tätig. Auch während der Zeit des Nationalsozialismus war sie weiterhin als Malerin aktiv und war an Ausstellungen beteiligt, u.a. auch Schauen der Reichskammer der bildenden Künste. Trotz nachgewiesener Mitgliedschaft in der NS-Frauenschaft ihrer Ortsgruppe bezeichnete sie sich selbst in der Nachkriegszeit als Gegnerin des Regimes.
