Joséphine Baker nació en Missouri el 3 de junio de 1906

Después de pasar la prueba en un local de vodevil, empezó a trabajar de forma ininterrumpida en el escenario, y ganó su primer concurso de baile a los 14 años.
Se casó cuando tenía 13 años, pero en 1920, ya se había divorciado y su segundo matrimonio fue con Willie Baker, un guitarrista de blues, de quien tomaría su apellido artístico.

En 1921 fue bailarina en la revista musical Shuffle Along y, en 1924, en Chocolate Dandies. Actuó en el Cotton Club de Nueva York.
Debutó en París el 2 de octubre de 1925 con el espectáculo la Revue Nègre, que incluía una orquesta de jazz, dirigida por Claude Hopkins, con la participación de Sidney Bechet. Su exótica forma de bailar, su sexualidad desinhibida y su vestimenta mínima -una falda hecha con plátanos- resultaron más atractivas para los europeos que para los americanos.

En la segunda mitad de los años 1920 y durante los años 1930 fue además una destacada modelo fotográfica y pin-up.
A comienzos de los años 1930 grabó sus primeros discos, y , al año siguiente, consiguió un gran éxito con la canción J'ai deux amours.
En 1936 regresó a los Estados Unidos para actuar en Ziegfeld Follies con Bob Hope y Fanny Brice. Una parte importante de la opinión pública atacó la promiscuidad del show, y varios hoteles y restaurantes impidieron a la artista su entrada. Finalmente Joséphine abandonó la obra y regresó a París, donde adquirió la ciudadanía francesa al casarse con el magnate del azúcar Jean Lion, que tuvo problemas por ser judío durante la ocupación alemana de Francia.

Durante la segunda guerra mundial, se unió a la resistencia francesa y, posteriormente, fue subteniente auxiliar en las Fuerzas Aéreas Francesas, y levantó la moral de las tropas aliadas, actuando para ellos. También colaboró con la Cruz Roja. Después de la guerra recibió la Medalla de la Resistencia y la Legión de Honor. Volvió a casarse con el director de orquesta Jo Bouillon. Regresó a la actividad artística y trabajó en el circuito de cabarets de París durante varios años, luego fue a Cuba, antes de regresar de nuevo a los Estados Unidos, donde apoyó los movimientos de promoción social afro-americanos. Luego hizo una gira mundial de despedida, y se retiró del mundo del espectáculo.

Adoptó a doce huérfanos de diversos orígenes a quienes denominó la tribu del arco iris. Regresó varias veces al escenario por dificultades económicas y también para apoyar el movimiento norteamericano por los derechos civiles, dio cuatro conciertos en el Carnegie Hall, para conseguir fondos para la causa, y participó en la marcha sobre Washington, en 1963.

Por problemas económicos volvió varias veces al escenario, pero también fue ayudada por Grace Kelly, entonces Princesa de Mónaco y amiga personal de la artista.
Vivió, con sus hijos adoptivos, en el Castillo de Milandes, en Castelnaud-la-Chapelle (Dordoña, Francia).
Cuando murió, en 1975, era una persona muy querida y respetada, y fue la primera mujer de origen estadounidense en recibir honores militares en sus funerales, celebrados en Francia, aunque su tumba se encuentra en el cementerio de Mónaco.