Résistante dès juin 1940, elle multiplie les actions de renseignement et d’information, notamment au sein du réseau « Défense de la France ». Arrêtée par Pierre Bonny de la bande du 93 de la rue Lauriston, le 20 juillet 1943 et emprisonnée à Fresnes, elle est déportée au camp de Ravensbrück le 2 février 1944. En octobre de la même année, elle est placée en isolement au Bunker du camp. Cette décision est prise par Himmler afin de la garder en vie et de l’utiliser comme monnaie d’échange. Elle est libérée en avril 1945, et épouse l’année suivante Bernard Anthonioz, jeune éditeur d’art et lui aussi ancien résistant, avec lequel elle a quatre enfants.

Geneviève de Gaulle-Anthonioz a écrit un livre, cinquante ans après sa libération du camp de Ravensbrück racontant sa vie en camp de concentration et l’entraide entre femmes. Ce livre s’intitule La Traversée de la nuit (disponible dans la collection Point Seuil).

En 1958, elle rencontre le Père Joseph Wresinski, alors aumônier du bidonville de Noisy-le-Grand. Dans les souffrances des familles qu’elle y rencontre, elle revit celles qu’elle-même et d’autres déportés avaient vécues. En 1987, elle témoignera sur la barbarie nazie lors du procès de Klaus Barbie.

Alliée au mouvement ATD Quart Monde, puis volontaire permanente, elle est présidente de ce mouvement de 1964 à septembre 2001.

Nommée en 1988 membre du Conseil économique et social, elle se bat pendant dix ans pour l’adoption d’une loi d’orientation contre la grande pauvreté. Reportée en 1997 pour cause de dissolution de l’Assemblée nationale, sa loi est votée en 1998.