Lathrop besuchte das Vassar College und schloss sein Studium 1880 ab. In den nächsten 10 Jahren arbeitete sie in der Anwaltskanzlei ihres Vaters und interessierte sich für verschiedene Reformbewegungen. 1890 zog sie nach Chicago und schloss sich Jane Addams in der neu gegründeten Hull House Settlement an. Im Juli 1893, bei Gouverneur John P. Altgelds Ernennung, nahm sie einen Platz im Illinois Board of Charities ein. Es war ihre erste Gelegenheit, die Art von mühsamer, detaillierter und leidenschaftlich hingebungsvoller Arbeit zu übernehmen, die ihre Karriere charakterisieren würde. Lathrop begann sofort mit einer persönlichen Inspektion aller 102 Armenhäuser und Farmen im Bundesstaat. Sie unterbrach diese Arbeit im Winter 1893/94, um eine Inspektion der Grafschaft Wohltätigkeitsorganisationen in Cook County zu machen. Ihre krassen Beschreibungen der Cook County Infirmary, Asyl und anderen Institutionen wurden als Kapitel in Hull-House Maps and Papers (1895) gedruckt. Lathrop war besonders beunruhigt über die Behandlung psychisch Kranker, die oft mit körperlich Kranken zusammengeworfen wurden, ohne die Trennung von Jung und Alt zu gewährleisten. Von der Zeit ihrer Inspektionen an war sie eine starke Verfechterin der extramuralen Betreuung psychischer Patienten, und später, 1909, wurde sie Gründungsmitglied von Clifford W. Beers National Committee for Mental Hygiene. Im Jahr 1901 trat sie aus dem Illinois Board of Charities aus Protest gegen die geringe Qualität der Mitarbeiter der meisten Institutionen in ihrem Zuständigkeitsbereich. Von 1905 an war sie erneut im Vorstand, bis 1909 ihr Plan zur Umstrukturierung verabschiedet wurde.
Lathrops Interesse an dem Problem, geschultes Personal für öffentliche Einrichtungen zu finden, veranlasste sie, sich Graham Taylor anzuschließen und 1903/04 das Chicago Institute of Social Science zu organisieren. Sie hielt regelmäßig Vorlesungen an der Schule, die kurz darauf in Chicago School of Civics and Philanthropy umbenannt wurde, und gründete 1907 mit Unterstützung von Sophonisba Breckinridge ihre Forschungsabteilung und war ein Jahr lang Direktorin. Sie blieb Treuhänderin der Schule, bis sie 1920 zur School of Social Service Administration der University of Chicago wurde. Sie war auch in anderen Bereichen aktiv: 1899 schloss sie sich Lucy Flower in der Kampagne an, die die Schaffung des weltweit ersten Jugendgerichtssystems in Cook County sicherte. 1908 schloss sie sich Breckinridge und Grace Abbott an, um die Immigrants‘ Protective League zu gründen.
1912 ernannte Präsident William Howard Taft Lathrop zum Leiter des neu geschaffenen US-Kinderbüros des Ministeriums für Handel und Arbeit. Sie war die erste Frau, die bei der Ernennung des Präsidenten mit Zustimmung des Senats ein gesetzliches Bundesbüro leitete. Mit einem begrenzten Budget und Personal unternahm sie zunächst eine Studie zur Kindersterblichkeit und entwickelte einen Plan für eine einheitliche Geburtenregistrierung. Nachfolgende Studien des Büros konzentrierten sich auf Kinderarbeit, Mütterrenten, Illegitimität, Jugendkriminalität, Ernährung und die Behandlung von geistig Behinderten. Nach der Verabschiedung des Keating-Owen Child Labor Act im Jahr 1916 wurde eine Kinderarbeitsabteilung innerhalb des Büros geschaffen, um es durchzusetzen, und Lathrop brachte ihren alten Mitarbeiter Abbott ein, um die Abteilung zu leiten. (Das Gesetz wurde 1918 für verfassungswidrig erklärt, ebenso wie ein zweites Gesetz von 1919 im Jahr 1922.) Während des Ersten Weltkriegs übernahm das Präsidium zusätzliche Aufgaben für Kinder von Soldaten und berufstätigen Müttern und andere Angelegenheiten. Während 1918-19 Lathrop diente auch als Präsident der National Conference of Social Work.
Lathrop setzte sich auch für das Sheppard-Towner-Gesetz ein und bot den Staaten Bundesmittel für Programme zur Mutterschafts- und Säuglingspflege an, die kurz nach ihrem Rücktritt aus gesundheitlichen Gründen im Jahr 1921 verabschiedet wurden. (Sie wurde von Abbott abgelöst. Ab 1922 lebte sie in Rockford, Illinois. In diesem Jahr wurde sie zur Präsidentin der Illinois League of Women Voters gewählt, und im selben Jahr wurde sie in eine Präsidentenkommission berufen, die die Bedingungen an der Einwanderungsstation in Ellis Island, New York, untersuchte. Sie trug Artikel zu verschiedenen Zeitschriften und ein Kapitel zu The Child, the Clinic, and the Court (1925) bei. Von 1925 bis 1931 war sie Beisitzerin im Kinderhilfsausschuss des Völkerbundes.