Swoją ścieżkę naukową rozpoczęła w gimnazjum żeńskim w Grodnie. Następnie pracowała jako nauczycielka w gimnazjum w Łodzi. Realizację marzeń o dalszym kształceniu umożliwiło jej stypendium rapperswilskie. Przyznawano je młodzieży polskiej, która chciała kształcić się za granicą. Stefanowska była drugą kobietą, która to stypendium otrzymała. W 1883 roku rozpoczęła studia biologiczne na Uniwersytecie w Genewie. Naukę kontynuowała na paryskiej Sorbonie, gdzie zgłębiała także tajniki psychologii i psychiatrii.
W 1897 roku została zaproszona do współpracy przez dyrektora nowo powstałego Instytutu Fizjologicznego im. Solvaya przy Wolnym Uniwersytecie Brukselskim. Pracowała tam razem z inną polską uczoną, a prywatnie swoją partnerką życiową – Józefą Joteyko. Wspólnie prowadziły badania nad bólem oraz nad sposobami znieczulania mięśni, nerwów i ośrodków nerwowych. Wyniki swoich prac podsumowały w książce pt. Psycho-physiologie de la douleur, która otrzymała nagrodę Akademii Nauk w Paryżu. Żeński zespół badawczy był w tamtych czasach unikatem w środowisku naukowym.
W sali o pałacowych niemal rozmiarach i olbrzymich oknach, wychodzących na staw i trawniki Józefa Joteyko i M. Stefanowska pracowały same jedne. Miały one zupełną swobodę w wyborze tematu swych prac, oraz swobodę stosowania metod naukowych […] W każdy piątek po południu odbywały się w Instytucie zebrania, […] [na których] wygłaszano komunikaty o swych osobistych przyczynkach naukowych, lub też podawano streszczenia z naj świeższych prac w literaturze naukowej. Referaty zawsze połączone były z dyskusją. Przytem Stefanowska i Joteyko, jako jedyne kobiety w Instytucie robiły honory domu i częstowały przybyłych herbatą.
Nie omijałyśmy […] żadnej okazji, aby wziąć czynny udział w Zjazdach i wygłaszać komunikaty albo i większe referaty o naszych poszukiwaniach wspólnych lub osobistych. […] Byłyśmy co prawda na tych Zjazdach unikatami jako kobiety, biorące czynny udział w posiedzeniach, a przez uczestników Zjazdów bywałyśmy serdecznie witane, jako dawne znajome.
Michalina Stefanowska, Wspomnienia z życia Józefy Joteyko, „Polskie Archiwum Psychologii”. Numer poświęcony pamięci założycielki i redaktorki „Archiwum” prof. dr. Józefy Joteyko, 1927-1928
Wszystkie te przeżycia otwierały mi nowe horyzonty. Rozpoczynał się wiek XX. Kraj nasz jak cały cywilizowany świat przeżywał zmiany stosunków społecznych […]. Nie wystarczyło mi przeżywanie tego po literacku. Czułam bezwzględnie potrzebę zdobycia wiedzy naukowej, aby należycie tę rzeczywistość pojmować i wykorzystywać twórczo. Zdecydowałam się zgłosić na uniwersytet w Zurichu, gdzie przyjmowano cudzoziemców, zarówno mężczyzn jak i kobiety, czego gdzie indziej prócz Szwajcarii jeszcze nie bywało.
Ludwika Dobrzyńska-Rybicka (Archiwum PAN, spuścizna)
Naukę rozpoczęła w szkole we Lwowie dzięki wsparciu finansowemu rodziny. W 1887 roku zdała egzamin na wyższą nauczycielkę i zaczęła pracować jako nauczycielka domowa. Prowadziła też działalność publicystyczną. Odczuwała jednak potrzebę dalszego poszerzania wiedzy, zatem zdecydowała się na podjęcie studiów na Uniwersytecie w Zurychu. W 1909 roku uzyskała tam doktorat z filozofii. Następnie studiowała filozofię katolicką w Leuven. Kolejnymi przystankami na jej ścieżce naukowej były College de France w Paryżu i brytyjski Oxford.