Claudia Schmölders absolvierte ein Studium der Germanistik, Musikwissenschaft und Philosophie an Universitäten in Köln, Zürich, Berlin und New York. 1973 wurde sie an der Freien Universität Berlin zum Doktor der Philosophie promoviert. Zwischen 1975 und 1999 war sie als freie Publizistin, Lektorin und Herausgeberin für verschiedene Verlage tätig; daneben hatte sie Lehraufträge an den Universitäten in Köln, Frankfurt am Main, Hamburg und Berlin. 1991 hielt sie sich als Fellow an der Maison des Sciences de l’Homme in Paris auf, 1991/92 war sie Fellow des Wissenschaftskollegs zu Berlin. 1997 habilitierte sie sich an der Humboldt-Universität mit einer Arbeit zur Geschichte der Physiognomik; seit 1998 ist sie Privatdozentin am Kulturwissenschaftlichen Seminar der Humboldt-Universität.
Schmölders befasst sich als Wissenschaftlerin unter anderem mit der Geschichte der Physiognomik und der Höflichkeit in Europa. Daneben hat sie zahlreiche literarische Anthologien sowie die Reihe „Berühmte Paare“ im Rowohlt Verlag (30 Bde.) herausgegeben. Auch als Übersetzerin von erzählender Literatur und Kinderbüchern aus dem Englischen ist sie hervorgetreten, darunter Wo die wilden Kerle wohnen von Maurice Sendak.
Simplizität, Naivetät, Einfalt – Studien zur ästhetischen Terminologie in Frankreich und in Deutschland, 1674–1771. Juris, Zürich 1974, ISBN 3-260-03742-X (Philosophische Dissertation Freie Universität Berlin, Fachbereich Germanistik, 1973, XV, 273 Seiten, 23 cm Volltext online PDF, kostenfrei, 307 Seiten, 37 MB).
englische Ausgabe: The Power of Solitude. My Life in the German Resistance, übersetzt und herausgegeben von Julie M. Winter, Vorwort Peter Hoffmann, University of Nebraska Press, Lincoln, NE / London 2000, ISBN 0-8032-9915-X / ISBN 0-8032-4915-2.
Das Vorurteil im Leibe. Eine Einführung in die Physiognomik, Berlin 1995; 3. Auflage 2007.
Hitlers Gesicht. Eine physiognomische Biographie, München 2000; Hitler's Face. A Biography of an Image, Philadelphia 2005; Twarz Hitlera, stowo/abraz terytoria, Danzig 2005, Übersetzung: Marek Chojnacki.
Faust & Helena. Eine deutsch-griechische Faszinationsgeschichte. Berenberg, Berlin 2018, ISBN 978-3-946334-30-9.