許世賢出身秀才家庭，早年在家學習，後進入臺南女子公學校、臺南第二高級女子中學（今屬臺南女中）就讀。1925年，許世賢赴日本留學，入女子醫學專科學校，1930年畢業返臺後於臺南醫院任職，後自行開設泰德醫院、世賢醫院執業。1934年，許世賢再赴日本九州帝國大學深造，於1939年獲得醫學博士學位，與其夫張進通並稱「鴛鴦博士」。許世賢返臺後於嘉義開設順天堂醫院，戰後出任嘉義女中校長並獲選為參議員、國大代表，二二八事件時一度避居陽明山。
許世賢於1954年獲選為第二屆臨時省議員，後多次連任，在省議會中與郭雨新、吳三連等人並稱為「五龍一鳳」。但許世賢於1956年後即脫離國民黨，亦曾參與雷震的中國民主黨活動。1967年，許世賢當選嘉義市長（時為縣轄市），1972年時選上立法委員，1982年嘉義市升格為省轄市，許世賢再次獲選為市長，有「嘉義媽祖婆」之外號，其女張博雅、張文英亦曾先後擔任市長職務。1983年6月30日，許世賢病逝於嘉義。