Eма Томпсън е родена на 15 април 1959 г. в Лондон, Англия в семейство на актьори. С този занаят се занимават дори нейните брат и сестра. Докато учи усилено английска литература в Кеймбридж, се присъединява към известната университетска група Footlights, където се запознават няколко от членовете на Монти Пайтън.
Очарователната блондинка се дипломира през 1980 година и започва кариерата си с участия в местни радиа, а впоследствие и в комедийни програми. Пробива в телевизията с Alfresco заедно с колегите си от Footlights – Стивън Фрай и Хю Лори, с който по-късно имат любовни отношения.
През 1989 г. се омъжва, като в последствие със съпруга си основават продуцентска компания. През това време Ема Томпсън продължава да се снима активно, като през 1992 година взима участие в небезизвестния филм Имението Хауърдс Енд.
Всъщност точно това е и ролята, с която чаровната актриса успява да наложи името си и отвъд Океана. За изпълнението си е удостоена както с БАФТА, така и с Оскар. Предложенията към Ема не спират да валят, така че същата година тя започва снимки по още 3 филма – Много шум за нищо, Остатъкът от деня и В името на Отца.
През 1999 година Ема Томпсън за пръв път става майка. Дъщеричката ѝ носи прекрасното име Гая. Интересен факт е, че носителката на Оскар собственоръчно изготвила илюстриран секс наръчник за вече порасналата си дъщеря. Ема постъпила по този начин, защото искала да подготви Гая за това, което ѝ предстои да изживее като вече пораснало момиче и бъдеща жена.
През 2002 г. озвучава капитан Амелия в Планетата на съкровищата, а на следващата година играе сестрата на министър-председателя в Наистина любов. През 2004 г. се снима в Хари Потър и затворникът от Азкабан, три години по-късно и в Хари Потър и Орденът на феникса.
Русокосата красавица освен като безупречна актриса е известна и като върл противник на социалните мрежи и пластичната хирургия. 55-годишната Ема Томпсън е категорична, че никога не би променила нищо по себе си, както и че никога не би създала свой профил в някоя мрежа.
