Nach ihrer Promotion an der Ludwig-Maximilians-Universität München und einem Postdoc-Aufenthalt an der University of Toronto kehrte Bettina Lotsch nach Deutschland zurück und wurde Tenure-Track-Professorin an der LMU München. Seit 2017 leitet sie die Abteilung Nanochemie am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung. Zudem ist sie Honorarprofessorin an der LMU München und der Universität Stuttgart.