Josefine Mühlen-Schmid studiert 1908-10 an der Kunstgewerbeschule München, danach bis 1912 an der Damen-Akademie des Künstlerinnen-Vereins München bei Ernst Burmester. Teils mehrmonatige Studienreisen in den Jahren 1911-14 führen sie in die Schweiz, nach Österreich, Frankreich, Belgien und Holland. Ihre dort gewonnenen Eindrücke verarbeitet die Künstlerin in Aquarellstudien, die Jahrzehnte später die Grundlage von Gemäldekompositionen bilden. 1915-19 erhält sie Unterricht bei Hermann Groeber und Hans Hofmann, danach arbeitet sie als freie Malerin in Ohlstadt und München. 1920 heiratet sie den aus dem Rheinland stammenden Maler Hermann Mühlen. Obwohl sie in den darauf folgenden Jahren aufgrund wirtschaftlicher und familiärer Probleme nur wenige Bilder vollenden kann, nimmt die Künstlerin ab 1921 regelmäßig an den jährlichen Ausstellungen im Münchner Glaspalast teil. Sie wird Mitglied der "Juryfreien", später des Künstlerbundes. In den ab Ende der 1920er Jahre entstehenden Bildern reflektiert die Künstlerin ihre neue Rolle als Frau und Mutter; immer wieder porträtiert sie ihren Mann und ihre Kinder in alltäglichen Situationen. 1931 beteiligt sie sich erstmals an einer Gruppenausstellung in Regensburg, nach 1945 ist sie in vielen Münchner Ausstellungen vertreten. In den 1950er Jahren, nach der Trennung von ihrem Mann, entsteht ihr Spätwerk, das fast völlig frei ist von den unmittelbaren künstlerischen Einflüssen der Gegenwart. 1954 nimmt Mühlen-Schmid an der Malerinnen-Biennale in Bozen teil. Zwei Jahre nach ihrem Tod findet eine erste Gedächtnis-Ausstellung statt.