El seu pare, Robert Peinemann, amb qui feu les primeres lliçons de música, era violinista i membre d’una orquestra de Magúncia. Continuà els seus estudis de violí amb Heinz Stanske a Heidelberg (1951-53). Es traslladà a Londres per ingressar a la Guildhall School of Music and Drama i, paral·lelament, es perfeccionà amb Max Rostal (1953-56). Fou la guanyadora del Concurs Internacional de Música de les Corporacions Radiofòniques d’Alemanya, celebrat a Munic, amb només dinou anys. Aquest fet li obrí les sales més importants d’Alemanya, en concerts dirigits per Herbert von Karajan, Joseph Keilberth, Rudolf Kempe o Georg Solti, entre d’altres. El 1965 actuà al Carnegie Hall en un concert dirigit per Georg Szell. Feu un gran nombre de gires arreu del món i també d’enregistraments discogràfics. Una altra de les facetes de la seva carrera fou la dedicada a la música de cambra, sovint acompanyada del pianista Jörg Demus. Fou professora de la Hochschule de Frankfurt des del 1976.