Лиз была талантлива и одержима исследованиями. Партнерская работа с Отто Ганом помогала ей реализовывать свою тягу в науке, но все-таки ей была необходима работа, чтобы содержать себя.
В 1912 году Макс Планк дал Лиз оплачиваемую должность помощника. Это была трудоемкая работа, поскольку она должна была отмечать задания, переданные учениками Планка. Но Лиз ухватилась за нее.
А в октябре 1912 года в Берлине открылся новый Химический институт кайзера Вильгельма, в котором работали Ган и Мейтнер, и уже в следующем году институт начал выплачивать Мейтнер зарплату. Наконец, в 34 года, она стала финансово независимой.
Во время первой мировой войны Лиз проводила рентгеновские работы на линии фронта, помогая раненым солдатам. Но вскоре вернулась к исследовательской работе. Понимая, что бросает солдат, она не могла иначе: исследовательская работа была ее жизнью.
В 1917 году Мейтнер и Ган обнаружили 231-протактиний, новый изотоп элемента протактиния. До этого были обнаружены только очень короткоживущие изотопы протактиния, что затрудняло определение их свойств.
В возрасте 38 лет Лиз была награждена медалью Лейбница Берлинской академии за открытие протактиния, а в 1918 году она стала директором по радиационной физике в Институте Кайзера Вильгельма.
В 43 года, она была назначена преподавателем физики в университете, а вскоре стала первой женщиной-профессором физики в Германии.
Исследования радиоизотопов Мейтнера и Гана предоставили им данные для большого количества высококачественных исследовательских работ. Они пользовались высокой репутацией на международном уровне и около десяти раз были номинированы на ежегодную Нобелевскую премию по химии или физике, но безуспешно.
В 1933 году Адольф Гитлер стал лидером Германии, и Лиз, из-за ее еврейского происхождения больше не было позволено читать лекции. А вскоре ей пришлось бежать в Нидерланды, чтобы спасти свою жизнь. Впервые о этом заговорил Ган, и Лиз была очень удручена этим, хотя и понимала, что он прав.
Ученые в Нидерландах договорились с правительством страны, чтобы Мейтнер получила въездную визу в Нидерланды. Ее научные коллеги в Германии, в том числе Ган, знали о секретном плане побега и, при значительном личном риске, помогли подготовить ее к отъезду.
Она ехала из Берлина на голландскую границу на поезде. На границе голландские пограничники убедили своих немецких коллег разрешить Мейтнер въехать в Нидерланды, хотя у нее не было выездной визы.
Лиз перешла границу 13 июля 1938 года. Ее встретили в доме Дирка Костера, соавтора элемента гафния.
Мейтнер покинула Германию, не имея никаких личных вещей. Отто Ган дал ей кольцо с бриллиантом, принадлежавшее его матери, чтобы подкупить пограничников, но необходимости в этом не возникло..
Мейтнер провела несколько недель в качестве гостя Костера, прежде чем отправиться в Копенгаген и Институт Нильса Бора, а оттуда на новую работу в Нобелевском институте физики в столице Швеции Стокгольме.
Работа продолжалась. В какой-то момент Ган и Мейтнер пошли по неверному пути, но, наконец, все встало на свои места. Во время прогулки с племянником Лиз осенило: она села в лесу прямо в снег и начала подсчитывать энергию, затрачиваемую на разлет ядер, образующихся в результате деления урана. Так было совершено великое открытие.
Естественно, Лиз рассказала о своих расчетах Гану, а ее племянник Фриш, в свою очередь - Нильсу Бору. Вскоре уже все лаборатории страны пытались подтвердить реальность ядерного деления.
Однако Нобелевскую премию в области химии за это открытие в 1944 году получил только Хан, значительно преуменьшив ее роль в этом. Лиз была обижена.
В его поступках была доля здравого смысла: он побоялся упоминать человека, сбежавшего из нацистской Германии. Но по каким-то причинам он не восстановил справедливость и после окончания второй мировой войны.
Несмотря на столь неприятную ситуацию, Ган все же упомянул о роли Лиз и Фриша в нобелевском выступлении и отдал ей часть денег, которые она тут же перечислила Чрезвычайному комитету ученых-атомщиков Альберта Эйнштейна, который пропагандировал исключительно мирное, а не военное использование ядерной энергии.
Мейтнер и Ган сумели пережить это недопонимание, оставшись друзьями: она всегда говорила о нем с большой любовью.
В конце Второй мировой войны победившие союзники провозгласили Лизу Мейтнер матерью атомной бомбы. Она ненавидела это определение, противилась ему, не одобряя военного использования ядерного деления. Однако поделать с этим уже ничего не могла.
Лиз Мейтнер отдала себя науке. Она никогда не была замужем и не имела детей. Её основным отдыхом была прогулка – ей нравилось очень долго гулять. Она также любила музыку и регулярно посещала концерты.
Когда Вторая мировая война закончилась, и Мейтнер узнала все о зверствах нацистов, она решила, что больше никогда не захочет жить в Германии и стала двойным гражданином Швеции и Австрии в 1949 году. До выхода на пенсию она работала в Стокгольме.
В 1960 году, после перелома бедра, она переехала в Кембридж (Великобритания), чтобы быть рядом со своим племянником Отто Фришем и его семьей.
Она умерла в возрасте 89 лет в Кембридже 27 октября 1968 года и была похоронена на кладбище церкви Святого Джеймса в Брэмли, рядом с тем местом, где ее покоился ее младший брат.
Несмотря на то, что Лиз Мейтнер так и не получила Нобелевской премии, впоследствии она была удостоена чести более исключительным образом: в 1997 году ее именем был назван химический элемент 109.
Он носит название Мейтнерий.