Τον Μάιο του 1611, ο Αγκοστίνο Τάσι, ένας καλλιτέχνης με τον οποίο συνεργαζόταν ο Οράτιος σε τοιχογραφίες στο παπικό Παλάτσο Κιρινάλε, βρήκε την Αρτεμισία να ζωγραφίζει μόνη της στο οικογενειακό σπίτι-ατελιέ και τη βίασε. Στη συνέχεια υποσχέθηκε να την παντρευτεί. Ο Οράτιος είχε αρκετούς φίλους μειωμένης ηθικής -τουλάχιστον άλλος ένας είχε αποπειραθεί να βιάσει την Αρτεμισία- αλλά ο Τάσι είχε ένα ρεκόρ βίαιων εγκλημάτων που τα είχε διαπράξει σε άλλες ιταλικές πόλεις, και είχε περάσει ένα διάστημα στη φυλακή. Ανάμεσα στα εγκλήματα για τα οποία είχε κατηγορηθεί ήταν η αιμομειξία και η απόπειρα να σκοτώσει τη σύζυγό του, που ήταν πόρνη.

Όταν αποκαλύφθηκε ότι η γυναίκα του ζει και ότι επομένως ο Τάσι δεν μπορούσε να παντρευτεί την Αρτεμισία, ο Οράτιος τον μήνυσε για βιασμό. Στην ηλικία των 17, ζωγράφισε ένα από τα πιο φημισμένα της έργα, την δική της εκδοχή, για την σκηνή «Η Σουζάννα και οι γέροι» (1610). Η Αρτεμισία απεικονίζει τη βιβλική ιστορία της Σουζάννα, μιας ενάρετη νεαρής συζύγου που παρενοχλείται από τους υπερήλικες της κοινότητάς της. Αρχικά η δίκη όχι μόνο δεν συνέβαλε στην αποκατάσταση της τιμής της κόρης του αλλά την εξέθεσε σε πολλές ψευδείς κατηγορίες για ανηθικότητα. Εχοντας χάσει την παρθενιά της ενώ ήταν ακόμα ανύπαντρη, θεωρήθηκε ανήθικη και επομένως αναξιόπιστη μάρτυρας. Οταν όμως την ανέκριναν προκαλώντας της πόνο στα δάχτυλα, η κοπέλα επέμεινε στη μαρτυρία της. Ο Τάσι καταδικάστηκε σε εξορία, αλλά η ποινή δεν εκτελέστηκε. Ο Οράτιος, ο οποίος είχε προσπαθήσει επανειλημμένα να αναγκάσει την κόρη του να μπει σε μοναστήρι, την πάντρεψε βιαστικά με έναν μεγάλης ηλικίας άντρα, τον Πιέτρο Στιατέζι. Λίγο μετά τον γάμο, το ζευγάρι έφυγε από τη Ρώμη και εγκαταστάθηκε στη Φλωρεντία.

Την περίοδο που προηγήθηκε, ο Οράτιος είχε επηρεαστεί από τον ανερχόμενο αστέρα της ζωγραφικής, τον Καραβάτζο, κάτι που με τη σειρά του επηρέασε τη ζωγραφική της Αρτεμισίας. Είναι όμως απίθανο να είχε δει η Αρτεμισία τον πίνακα του Καραβάτζο «Η Ιουδήθ αποκεφαλίζει τον Ολοφέρνη» προτού ζωγραφίσει, το 1612, την πρώτη εκδοχή της βιβλικής αυτής σκηνής που τόσο τολμηρά και εντυπωσιακά απέδωσε. Δακτυλοδεικτούμενη από την κοινωνία της εποχής, ακολουθεί τον καλλιτέχνη Πιέτρο Στιατέζι, και μέλλοντα σύζυγος της, στη Φλωρεντία. Αναγκάζεται να τον παντρευτεί, για να μπορέσει να ξεφύγει από το μίσος που ένιωθε, να πέφτει βαρύ πάνω της.

Στη Φλωρεντία, η Αρτεμισία κατάφερε να βρει και πάλι τον εαυτό της αλλά και το ταλέντο της στη ζωγραφική.Γίνεται η πρώτη γυναίκα που εκλέγεται μέλος της Ακαδημίας Τέχνης, στη Φλωρεντία. Ήταν επίσης, η πρώτη που έκανε την τέχνη επάγγελμα και υιοθέτησε την τεχνική του Καραβάτζιο. Είχε την πολυτέλεια, να χρησιμοποιεί γυμνά μοντέλα γυναικών και με το "μαγικό της πινέλο" αποτύπωνε στους καμβάδες της, σκηνές με κίνδυνο και ένταση αλλά και μεγάλες ιστορικές μορφές και προσωπικότητες. Η οργή της, μη μπορώντας να πάρει σάρκα και οστά, αποτυπωνόταν στα έργα της.Εκτός από τις καλλιτεχνικές σπουδές της, δεν είχε καμία άλλη εκπαίδευση. Δεν έμαθε γραφή κι ανάγνωση, παρά μόνο όταν ήταν πια ενήλικη. Είχε, καλή σχέση με τον Γαλιλαίο με τον οποίο επικοινωνούσε γραπτώς, πολύ συχνά.

Ενας σπουδαίος άνδρας που την εκτιμούσε απεριόριστα ήταν ο νεότερος ανιψιός του Μιχαήλ Άντζελο, ο οποίος, πολυάσχολος καθώς ήταν με την ανέγερση της Casa Buonarroti, για να τιμήσει τον σπουδαίο θείο του, ζήτησε από την Αρτεμισία να διακοσμήσει με μια μεγάλη οροφογραφία, την στοά, όπου βρίσκονταν τα έργα ζωγραφικής. Ένα τολμηρό έργο, στο οποίο δεν δίστασε να ποζάρει ολόγυμνη, πράγμα αδιανόητο για καλλιτέχνη την εποχή εκείνη. Το έργο την απεικονίζει απο την μέση και πάνω, και κατ' εντολή κάποιου κληρονόμου της. Το 1614, με την υποστήριξη ισχυρών συναδέλφων της και πλούσιων φιλότεχνων, η Αρτεμισία έγινε η πρώτη γυναίκα που ψηφίστηκε μέλος στην Ακαδημία Σχεδίου της Φλωρεντίας. Η Αρτεμισία απέκτησε τέσσερα παιδιά μέσα σε πέντε χρόνια, ωστόσο η μητρότητα δεν έσβησε το πάθος της για τη ζωγραφική.

Τα φορτισμένα με έντονο ερωτισμό γυμνά της είχαν ίσως ένα πρόσθετο ατού, το ότι οι γυναικείες φιγούρες φαινόταν να της μοιάζουν, όπως συμβαίνει με τη «Δανάη», που ήρθε στο Μιλάνο από το Μουσείο του Σεντ Λούις. Ηρωίδες της Βίβλου και της αρχαίας ιστορίας, γυμνές, μισόγυμνες ή με γενναιόδωρο ντεκολτέ -η Σουζάνα, η Ιουδήθ, η Βηθσαβέ, η Λουκρητία, η Κλεοπάτρα- ήταν το σήμα κατατεθέν της Αρτεμισίας. Η Μαρία Μαγδαληνή της, όπως αυτή στον πίνακα από το Παλάτσο Πίτι της Φλωρεντίας, ήταν από τις πιο αισθησιακές που έχουν ποτέ ζωγραφιστεί. Η τήρηση των προσχημάτων και η πολυτελής διαβίωση οδήγησαν σε υπερβολικά χρέη, που ανάγκασαν τη ζωγράφο να φύγει στη Ρώμη το 1520. Εκεί βρήκε καινούργιους πάτρωνες. Οταν λίγα χρόνια μετά βρέθηκε στη Βενετία, είχε ήδη ανάμεσα στους βασιλικούς υποστηρικτές της τον βασιλιά της Ισπανίας Φίλιππο Δ΄. Το 1630 πήγε στη Νάπολη, όπου ο αντιβασιλιάς Φερνάντο ντε Ριμπέρα αγόρασε πολλούς πίνακές της. Είχε επίσης μερικές σημαντικές εκκλησιαστικές παραγγελίες, ανάμεσά τους τα μεγάλα ταμπλό για τον καθεδρικό του Ποτσουόλι τα οποία παρουσιάζονται στην έκθεση.

Στα τέλη της δεκαετίας του 1630 ταξίδεψε στο Λονδίνο, όπου ο Οράτιος ήταν ζωγράφος στην αυλή της βασίλισσας Ενριέτας από το 1626. Πιστεύεται ότι πήγε εκεί για να βοηθήσει τον ηλικιωμένο πατέρα της να τελειώσει μερικές νωπογραφίες οροφής στο μέγαρο της βασίλισσας στο Γκρίνουιτς. Η Αρτεμισία Τζεντιλέσκι, η πρώτη γυναίκα ζωγράφος που διοικούσε μεγάλο ατελιέ με πολυάριθμους βοηθούς, πέρασε την υπόλοιπη ζωή της στη Νάπολη, μια πόλη που δεν της άρεσε πολύ, σύμφωνα με ορισμένα γράμματά της. Πέθανε εκεί το 1654.