El 1935 s’incorporà a l’orquestra de Chick Webb, amb la qual obtingué un gran èxit amb cançons com A-tisket, A-tasket (1938). A partir del 1942 col·laborà amb diverses formacions i gravà material tant de caràcter comercial com jazzístic. Copsà netament les innovacions de l’època, com el be-bop, i les incorporà al seu cant scat, com mostra la gravació de Flying Home (1945). El 1946 fou contractada per l’empresari Norman Granz per als concerts Jazz at the Philharmonic, en els quals actuà fent gires internacionals tot al llarg de la seva vida, i amb acompanyants de primera fila. El 1956 inicià la sèrie d’enregistraments titulats Songbooks, amb àlbums monogràfics dels millors compositors nord-americans de cançons. Durant dècades, Ella Fitzgerald fou la cantant de jazz més popular i coneguda. Posseïa un amplíssim registre i un timbre fresc, dolç, i amb certes ressonàncies infantils. El seu virtuosisme recolzava, sobretot, en l’agilitat rítmica i l’impecable sentit del swing, que li permeteren, sobretot en l'scat improvisat, rivalitzar amb els millors instrumentistes de jazz. Entre les seves gravacions cal destacar Ella in Berlin (1956) i Ella at Duke’s Place (1965).