Safiye Ali, 1891 yılında İstanbul'da dünyaya geldi. Babası Sultan Abdülaziz ve II. Abdülhamit'in yaverlerinden Ali Kırat Paşa, annesi Şeyhülharem Hacı Emin Paşa'nın kızı Emine Hasene Hanım'dır. İstanbul'da Amerikan Kız Koleji'nde öğrenim gördü. Ocak 1916 da kolejden mezun oldu. Kolej yıllarında iken tıp doktoru olmaya karar verdi. Kadın hastaların kadın doktorları tercih etmesinden ötürü ülkede kadın doktorlara gereksinim duyuluyordu ancak Darülfünun Tıp Fakültesi henüz kadın öğrenci kabul etmiyordu. I. Dünya Savaşı sürerken maddi güçlüklere rağmen Almanya'ya giderek ile Würzburg Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde öğrenim gördü. Dönemin Maarif Nazırı Ahmet Şükrü Bey'in yardımıyla devlet bursu alan Safiye Ali, hızlı bir şekilde Almanca öğrenerek hemen derslere başladı. Amerikan Koleji mezunu olması sebebiyle zorluk çıkaran Bavyera Milli Eğitim Bakanlığı, sınavda aldığı birincilik derecesi karşılığı Safiye Ali'ye “doktor namzeti” unvanını verdi. 1921 yılında “bebeklerde iç Pakimenenjit kanaması' hakkındaki tezi ile diplomasını alır.

Haziran 1923’te Türkiye’nin ilk kadın doktoru olarak icazetnamesini aldı ve eşi ile birlikte Cağaloğlu’da muayenehane açtı. İlk zamanlar tanınmadığı için muayenehanesine kimse gelmemiştir ve hatta kadın olduğu için düşük vizite ücreti ödemek isteyenler bile olmuştur. İstanbul’da beş yıl doktorluk yaptı ancak karşılıksız olarak anne-çocuk sağlığına yaptığı hizmetler klinik çalışmalarının önüne geçti. Bu dönemde ayrıca Amerikan Koleji bünyesinde açılan ilk kız tıp okulunda jinekoloji ve obstetrik dersleri vererek kızlara tıp eğitimi veren ilk kadın öğretim üyesi olarak tarihe geçti.

Anne sütünden kesilen ve steril süt içme imkanından mahrum olan çocuklar için Fransız Kızılhaç’ı tarafından kurulup 1925’te Himaye-yi Etfal Cemiyetine bırakılan Süt Damlası Bakım Evinin başına geçen Safiye Ayla, gönüllü çalışmalarıyla bakımevine etkinlik kazandırmıştır. Süt Damlasındaki çalışmaları kadınları emzirmeye teşvik etme; yetersiz beslenen çocukların sağlıklı beslenebilmeleri amaçlı eğitimler düzenlemeye odaklı idi. Safiye Ali ayrıca sütten kesilmiş 1 yaş sonrası hasta ve zayıf çocukların bakımı ile ilgilenmek üzere Hilal-i Ahmer Hanımlar Merkezi Küçük Çocuklar Muayenehanesini kurdu.

Londra, Viyana ve Bologna’da düzenlenen kongrelerde Himaye-i Etfal Cemiyetini temsil etti. Mesleğinin zirvesinde iken Süt Damlası’ndan istifa etmek zorunda kaldı.

Ocak 1928’de sadece muayenehane doktorluğu yapıyordu. Bu tarihte, İstanbul’da muayenehanesi olan hekimler arasındaki tek kadındı. Bu dönemde toplum, kadın doktora o kadar yabancıydı ki Malul Gaziler Büyük Ticaret Salnamesinde adı, “Safiye Ali Bey” olarak geçmektedir. Erken Cumhuriyet dönemindeki kadın hareketinin içinde yer alan Safiye Ali’nin 1928’de Bolonya’da toplanan Beynelmilel Kadın Doktorlar Konferansı’nda edindiği sosyal ve bilimsel izlenimleri Servet-i Fünun’da yayımlanmıştır.

Safiye Ali, mesleki çalışmalarının yanı sıra İstanbul’da başlayan feminist harekete katıldı ve Türk Kadınlar Birliğinin Sıhhiye Komisyonu başkanlığını üstlendi. Kanser teşhisi konulması üzerine Türkiye’den ayrılarak Almanya’ya yerleşti. 2. Dünya Savaşı yıllarında sağlığı elverdiği sürece mesleğini sürdürdü. 5 Temmuz 1952’de Dortmund’da hayatını kaybetti.