طفولتهاتعلمت سميرة منذ الصغر القراءة و الكتابة، و حفظت أجزاء من القرآن الكريم و كانت مولعة بقراءة الصحف و كانت تتمتع بذاكرة فوتوغرافية تؤهلها لحفظ الشيء بمجرد قراءته.انتقل والدها مع ابنته إلى القاهرة من أجل تعليمها واشترى ببعض أمواله فندقا بالحسين حتى يستثمر أمواله في الحياة القاهرية . التحقت سميرة بمدرسة "قصر الشوق" الابتدائية ثم ب "مدرسة بنات الأشراف" الثانوية الخاصة والتي قامت على تأسيسها و إدارتها "نبوية موسى" الناشطة النسائية السياسية المعروفة.
تفوقها الدراسي في المدرسةحصدت سميرة الجوائز الأولى في جميع مراحل تعليمها، فقد كانت الأولى على شهادة التوجيهية عام1935 و لم يكن فوز الفتيات بهذا المركز مألوفا في ذلك الوقت حيث لم يكن يسمح لهن بدخول امتحانات التوجيهية إلا من المنازل حتى تغير هذا القرار عام 1925 بإنشاء مدرسة الأميرة فايزة ، أول مدرسة ثانوية للبنات في مصر.و لقد كان لتفوقها المستمر أثر كبير على مدرستها حيث كانت الحكومة تقدم معونة مالية للمدرسة التي يخرج منها الأول، دفع ذلك ناظرة المدرسة نبوية موسى إلى شراء معمل خاص حينما سمعت يومًا أن سميرة تنوي الانتقال إلى مدرسة حكومية يتوفر بها معمل.و يذكر عن نبوغها أنها قامت بإعادة صياغة كتاب الجبر الحكومي في السنة الأولى الثانوية، و طبعته على نفقة أبيها الخاصة، و وزعته بالمجان على زميلاتها حياتها الجامعيةاختارت سميرة موسى كلية العلوم بجامعة القاهرة ، رغم أن مجموعها كان يؤهلها لدخول كلية الهندسة، حينما كانت أمنية أي فتاة في ذلك الوقت هي الالتحاق بكلية الآداب و هناك لفتت نظر أستاذها الدكتور مصطفى مشرفة ، أول مصري يتولى عمادة كلية العلوم .و قد تأثرت به تأثرا مباشرًا، ليس فقط من الناحية العلمية بل أيضا بالجوانب الاجتماعية في شخصيته.
تخرجهاحصلت سميرة موسى على بكالوريوس العلوم و كانت الأولى على دفعتها و عينت كمعيدة بكلية العلوم و ذلك بفضل جهود د.مصطفى مشرفة الذي دافع عن تعيينها بشدة وتجاهل احتجاجات الأساتذة الأجانب (الإنجليز)..
معادلة هامة توصلت اليهاأنجزت الرسالة في سنتين وقضت السنة الثالثة في أبحاث متصلة وصلت من خلالها إلى معادلة هامة (لم تلق قبولاً في العالم الغربي آنذاك) تمكن من تفتيت المعادن الرخيصة مثل النحاس ومن ثم صناعة القنبلة الذرية من مواد قد تكون في متناول الجميع ، و لكن لم تدون الكتب العلمية العربية الأبحاث التي توصلت إليها د. سميرة موسى.
اهتماماتها الذرية في المجال الطبيكانت تأمل أن تسخر الذرة لخير الإنسان وتقتحم مجال العلاج الطبي حيث كانت تقول: «أمنيتي أن يكون علاج السرطان بالذرة مثل الأسبرين». كما كانت عضوا في كثير من اللجان العلمية المتخصصة على رأسها "لجنة الطاقة و الوقاية من القنبلة الذرية التي شكلتها وزارة الصحة المصرية.
نشاطاتها الاجتماعية و الانسانيةشاركت د. سميرة في جميع الأنشطة الحيوية حينما كانت طالبة بكلية العلوم انضمت إلى ثورة الطلاب في نوفمبر عام1932 و التي قامت احتجاجا على تصريحات اللورد البريطاني "صمويل".و شاركت في مشروع القرش لإقامة مصنع محلي للطرابيش و كان د. علي مشرفة من المشرفين على هذا المشروع. شاركت في جمعية الطلبة للثقافة العامة والتي هدفت إلى محو الأمية في الريف المصري. جماعة النهضة الاجتماعية و التي هدفت إلى تجميع التبرعات؛ لمساعدة الأسر الفقيرة. كما انضمت أيضًا إلى جماعة إنقاذ الطفولة المشردة، و إنقاذ الأسر الفقيرة.
مؤلفاتهاتأثرت د. سميرة بإسهامات المسلمين الأوائل كما تأثرت بأستاذها أيضا د.علي مشرفة و لها مقالة عن الخوارزمي ودوره في إنشاء علوم الجبر.و لها عدة مقالات أخرى من بينها مقالة مبسطة عن الطاقة الذرية أثرها و طرق الوقاية منها شرحت فيها ماهية الذرة من حيث تاريخها و بنائها، و تحدثت عن الانشطارالنووي
بداية الشك في حقيقة مصرعهاأوضحت التحريات أن السائق كان يحمل اسمًا مستعارا و أن إدارة المفاعل لم تبعث بأحد لاصطحابها كانت تقول لوالدها في رسائلها: «لو كان في مصر معمل مثل المعامل الموجودة هنا كنت أستطيع أن أعمل حاجات كثيرة». و لقد علق محمد الزيات مستشار مصر الثقافي في واشنطن وقتها أن كلمة (حاجات كثيرة) كانت تعني بها أن في قدرتها اختراع جهاز لتفتيت المعادن الرخيصة إلى ذرات عن طريق التوصيل الحراري للغازات و من ثم تصنيع قنبلة ذرية رخيصة التكاليف.و في أخر رسالة لها كانت تقول: «لقد استطعت أن أزور المعامل الذرية في أمريكا و عندما أعود إلى مصر سأقدم لبلادي خدمات جليلة في هذا الميدان و سأستطيع أن أخدم قضية السلام»، حيث كانت تنوي إنشاء معمل خاص لها في منطقة الهرم بمحافظة الجيزةو لا زالت الصحف تتناول قصتها و ملفها الذي لم يغلق ، و أن كانت الدلائل تشير - طبقا للمراقبين - أن الموساد، المخابرات الإسرائيلية هي التي اغتالتها ، جزاء لمحاولتها نقل العلم النووي إلى مصر والعالم العربي في تلك الفترة المبكرة