Bà được một nhà giáo hoạt động cách mạng giác ngộ và giới thiệu đi làm thợ dệt ở xưởng dệt Láng Tròn, bắt đầu tham gia cách mạng từ ngày đầu Cách mạng tháng Tám 1945. Năm 1948, Hai Liên được kết nạp vào Đảng Cộng sản Việt Nam sau đó làm cán bộ Phụ nữ huyện Giá Rai, Hội Phụ nữ cứu quốc tỉnh Rạch Giá (Kiên Giang ngày nay).
Đến năm 1949, Hai Liên là Phó Hội trưởng Hội Phụ nữ cứu quốc Miền Đông. Thời kỳ này, Hai Liên quen đồng chí Lê Văn Ba, quê ở Long Xuyên, từng là Phó Chủ tịch Ủy ban hành chính tỉnh Rạch Giá. Ra Việt Bắc, đến năm 1953 ông trở về miền Nam chiến đấu và kết hôn với Hai Riêng, sinh hai con trai. Năm 1960, Mặt trận dân tộc giải phóng miền Nam Việt Nam ra đời, Hai Liên làm Phó Hội trưởng BCH Trung ương Hội LHPN giải phóng và Ủy viên Trung ương Mặt trận dân tộc giải phóng miền Nam Việt Nam. Phong trào Đồng khởi từ xứ dừa Bến Tre lan tỏa khắp nơi, Lê Thị Riêng đã quyết định gửi hai con ra miền Bắc để có điều kiện học tập, rèn luyện sau này về Nam chiến đấu, bà bám trụ lại miền Nam tiếp tục cuộc chiến đấu.
Cũng vào cuối năm 1960, bà nhận tin dữ: Chồng hy sinh trong trận đánh ở Đông Yên, xã Đông Hòa (Dĩ An, tỉnh Biên Hòa cũ). Đau thương phủ tràn bà ghi vào nhật ký: "…Bao nhiêu mong nhớ đợi chờ làm tắt ngấm! Đời tôi đã trải qua lắm lần tang tóc như thế, nhưng không lần nào sâu nặng bằng lần này. Còn lại 2 con sống xa mẹ, chúng là nguồn hạnh phúc, là sức mạnh giúp tôi hăng hái đi lên, không bao giờ lùi bước. Tôi sẽ chiến đấu cho hạnh phúc không tan, cho con sớm gần mẹ, cho mọi người không còn tang tóc, chia ly…". Nén mọi đau thương, mất mát, bà đã lao vào công tác. Đến năm 1965, bà được tổ chức phân công phụ trách Trưởng ban Phụ vận khu Sài Gòn - Gia Định và trực tiếp vào nội thành chỉ huy lãnh đạo phong trào phụ nữ của Sài Gòn, Chợ Lớn.
Có cái chết để bắt đầu sự sống
Ngày 9/5/1967, trên đường đi công tác ở khu vực chợ Đa Kao (Quận 1) bà đã bị tên phản bộ Ca Vĩnh Phối nhận mặt đã chỉ điểm cho mật vụ bắt. Địch dùng đủ mọi cực hình tra tấn dã man nhất nhưng không khai thác được gì. Chúng đưa bà từ Biệt đội 23 sang phòng thẩm vấn đặc biệt của cơ quan tình báo CIA Mỹ, rồi sang phòng hoạt vụ Tổng nha Cảnh sát, dùng mọi thủ đoạn tra tấn, đánh đập, châm điện, nhấn nước, đốt trơ xương ngón tay, dụng các chiêu bài gian trá để dụ dỗ, mua chuộc…
Nhưng chúng đã thất bại, không thể khai thác thông tin gì. Điên cuồng, lồng lộn vì không lay chuyển được ý chí sắt đá của người Công sản, giữa lúc cuộc Tổng tấn công và nổi dậy Tết Mậu Thân 1968 đang nổ ra khắp các đô thị miền Nam, địch đã giở trò hèn hạ.
Chiều Mùng 2 Tết Mậu Thân, bọn địch đã đẩy ba tù binh chính trị là đồng chí Trần Văn Kiểu (Chín K, lãnh đạo Công đoàn Sài Gòn - Gia Định), bà Lê Thị Riêng và nữ biệt động Phùng Ngọc Anh (khối Hoa vận) lên một xe Jeep bịt kín bằng cửa sắt, phía sau là cửa lưới có ô hình thoi chạy ra cửa Tổng nha Cảnh sát. Cả ba tù binh Cộng sản đều bị chúng đánh đập tra tấn dã man, bị đốt trơ xương tay, xương chân không còn sức lực để tự đi đứng.
Bất chấp luật pháp quốc tế và lương tri con người, bọn chúng áp giải ba tù nhân chính trị ra khỏi Tổng nha Cảnh sát chạy loanh quanh nhiều đường phố Sài Gòn, có xe chở đầy cảnh sát và súng đạn lăm lăm chạy phía sau hướng ra Bến Hàm Tử rồi vòng xuống Chợ Lớn. Tại đây, chúng dừng lại chở thêm một số tù nhân, quay lại nhà giam Tổng nha Cảnh sát giam giữ. Ba tù chính trị Chín K, Hai Riêng và Ngọc Anh, chúng vẫn để ngồi trên xe đậu giữa sân. Lúc này đã hơn 7 giờ tối, tiếng súng, tiếng lựu đạn nổ nhiều nơi, báo hiệu những trận đánh áp sát giữa ta và địch đang giằng co quyết liệt trong khu vực nội thành. Giữa khuya, chiếc xe tử thần lăn bánh, chạy về hướng Chợ Lợn…
Cả ba tù nhân đưa mắt nhìn nhau ngầm hiểu: Bọn địch lợi dụng hai bên đánh nhau để thủ tiêu. Phía sau xe tù là một xe chở đầy lính, cảnh sát, có gắn trọng liên phía trước chĩa vào sau lưng xe tù. Ba bạn tù nắm tay, âm thầm vĩnh biệt nhau trong thời khắc sinh tử. Giữa trời khuya không một bóng người, những câu hát Quốc tế ca, những tiếng hô, những lời nhắn nhủ, động viên vang lên… Khi xe rời khỏi đường Tổng Đốc Phương (Châu Văn Liêm ngày nay) vòng qua đường Hồng Bàng (Quận 5) để quay về hướng Sài Gòn thì có tiếng súng nổ. Bọn cảnh sát dàn cảnh đúng kịch bản. Tất cả hô hoán, hoảng loạn và nhanh chóng rời khỏi xe tù. Và từ phía sau, từ bên hông xe, hàng chục tay súng nhằm vào xe chở ba tù nhân điên cuồng nhả đạn… Hai Riêng hô lớn: Nằm xuống, nằm xuống…
Đạn bay cheo chéo xuyên qua lớp sắt mỏng và ô lưới. Bà ngã xuống, đè phủ lên người Phùng Ngọc Anh để che đạn và sau đó tất cả lịm dần, lịm dần… Ngọc Anh là người duy nhất còn sống. Khi tỉnh lại, nữ biệt động nhận ra trong lơ mơ hai đồng chí của mình đã hy sinh. Có tiếng bọn địch nói với nhau tất cả đã chết hết. Bác sĩ với xe Hồng Thập tự đang lấy xác mang về nhà xác bệnh viện Chợ Quán. Ngọc Anh đã được các bác sỹ cứu chữa trong nhà thương tù sau đó chuyển về lại Tổng nha Cảnh sát.
Cả thế giới nghiêng mình trước sự hy sinh của bà Lê Thị Riêng. Nhiều xí nghiệp, trường học, hợp tác xã, nông trường và các hội, đoàn thể trong Nam ngoài Bắc đều tổ chức nghiêm trang lễ truy điệu. Trung ương Hội Phụ nữ giải phóng Miền Nam phát động phong trào thi đua, học tập, nỗ lực chiến đấu, lao động gấp 5 lần 10 lần để trả thù cho Lê Thị Riêng. Tại Sài Gòn, một Tiểu đoàn biệt động nữ mang tên Lê Thị Riêng được thành lập, là mũi nhọn tấn công đợt 2 Tết Mậu Thân 1968.
Nhân dân yêu chuộng hòa bình và phụ nữ tiến bộ trên thế giới cũng đã chia sẻ, bày tỏ sự phẫn nộ, lên án tội ác chiến tranh hèn hạ thủ tiêu nữ Anh hùng Lê Thị Riêng. Nhiều bức điện còn lưu tại Bảo tàng Phụ nữ Nam bộ như: Điện từ Tokyo của Hội hữu nghị Việt - Nhật (26/3/1968) viết: "Được tin bà Lê Thị Riêng - Ủy viên BCHTW Mặt trận Dân tộc Giải phóng miền Nam Việt Nam - Phó chủ tịch Hội LHPN Giải phóng và những người yêu nước đã bị tàn sát, chúng tôi vô cùng căm phẫn và nghiêm khắc lên án Đế quốc Mỹ và bọn tay sai đầy tội ác, đồng thời thành thật chia buồn với tang quyến và nhân dân Việt Nam".
Bức điện từ Venezuela có đoạn: "Cuộc ám sát hèn nhát đối với Lê Thị Riêng đã gây nên luồng căm phẫn sâu sắc trong Đảng và quần chúng nhân dân Venezuela, đang mỗi ngày lên án mạnh mẽ cuộc xâm lược tàn bạo của đế quốc Mỹ tại Việt Nam". Liên đoàn Phụ nữ dân chủ quốc tế từ Berlin (Đức) ngày 20/3/1968 có bức điện: "Chúng tôi tin chắc những hành động lên án còn tăng thêm nữa, rõ ràng phụ nữ miền Nam Việt Nam đã đấu tranh vì lòng yêu nước. Trước tiên, chúng tôi chuyển lời đến các con và gia đình bà Phó chủ tịch lời chia buồn cảm động và chúng tôi tin chắc rằng tất cả phụ nữ trên thế giới sẽ chia sẻ nỗi đau đớn và phẫn nộ này…".
Người nữ Anh hùng không chùn bước trước mũi súng kẻ thù, còn là một người vợ hết mực thủy chung yêu chồng, yêu thương con tha thiết… Bà đã làm thơ gởi cho con, qua bà Mai Khanh, phu nhân của đồng chí Phạm Hùng. Bài thơ còn lưu lại ngày nay như một kỷ vật thiêng liêng, có đoạn:
"Ước mơ
… Bữa tiệc đời sao lắm vị chua cay/Mẹ đã chịu trong những ngày xa cách
Tôi ước mơ một ngày xuân thống nhất/Được gặp con, được ôm ấp vỗ về
Nhưng con hỡi! Nước non còn chia cắt/Bởi kẻ thù tàn bạo gây nên
Bao gia đình tan nát điêu linh/Bao em bé phải đoạn tình mẫu tử"
Ngày 10/4/2001, Chủ tịch Nước đã truy tặng danh hiệu Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân cho đồng chí Lê Thị Riêng. Tại TP. Hồ Chí Minh, tỉnh Bạc Liêu đã xây dựng tượng đài, bia lịch sử, đặt công viên, trường học, tên đường mang tên nữ Anh hùng Lê Thị Riêng.
