Nascuda en una família jueva, compartí les aficions musicals dels seus pares, sobretot pel jazz, i començà a cantar i a tocar la guitarra de manera autodidàctica. Mostrà molt aviat un caràcter rebel i díscol.
A setze anys començà a actuar i a cantar en clubs, i enregistrà algunes maquetes. Tres anys més tard, el seu primer àlbum, Frank, aconseguí un ressò considerable i fou nominat a diversos premis. Amb el seu segon àlbum, Back to Black (2008), obtingué cinc premis Grammy que la projectaren internacionalment: el d’artista revelació, millor àlbum de l’any, millor enregistrament, millor cançó i millor interpretació femenina, per Rehab. Entre els singles de més èxit cal esmentar Stronger than Me (2003), Take the Box (2004), You Know I'm No Good (2007), Tears Dry on their Own (2007) i Valerie (2007).
Com a cantant, es caracteritzà per l’eclecticisme, i combinà estils i gèneres com ara el rock, el reggae, el pop, la world music, el soul i el jazz, amb un clar predomini, però, d’aquests dos darrers gèneres, i prenent especialment com a referència algunes de les grans vocalistes, com Billie Holiday, Etta James i Sarah Lois Vaughan.
L’esperit de provocació i les tendències autodestructives foren motiu de polèmica pels escàndols que protagonitzà, com també per la indumentària extremada i la reivindicació de les seves múltiples addiccions, que difongué a través del seu gran èxit Rehab (tot i que posteriorment seguí una cura de desintoxicació de l’alcohol).
Fou trobada morta a casa seva, al barri londinenc de Camden. El desembre de 2011 fou publicat el disc pòstum Lioness: hidden treasures.