Ella Fitzgerald s-a născut la 25 aprilie 1917 la Newport News, Virginia, fiind fiica lui William și Temperance (cunoscută drept „Tempie”). Copilăria sa a fost marcată de divorțul părinților, la scurt timp după naștere. Ea și mama s-au mutat la Yonkers, New York, unde au locuit cu amantul Tempiei, Joseph da Silva, alăturându-li-se ulterior sora vitregă a Ellei, Frances. Situația financiară a familiei s-a agravat, iar după moartea mamei în 1932, Ella a fost plasată într-o familie de rudenie, frecventând școala cu întreruperi. La doi ani după această trecere, a participat la un concurs de amatori organizat la Apollo Theater din Harlem, unde a interpretat cântecele „The Object of My Affection” și alte piese, cucerind spectatorii și obținând premiu întâi în valoare de 25 de dolari. Acest moment a marcat începutul unei cariere îndelungate și prestigioase.
Imediat după concurs, Ella s-a asociat cu formația toboșarului Chick Webb, intrând în rolul de solistă vocală. În 1935 a înregistrat piesa „Love and Kisses”, iar în 1938 au apărut hit-urile „A-Tisket, A-Tasket” și „I Found My Yellow Basket”. Paralel, a colaborat cu Benny Goodman Orchestra. După decesul lui Webb în 1939, Ella a preluat conducerea trupei, care a fost redenumită „Ella Fitzgerald and Her Famous Band”. Ulterior, a încheiat un contract cu Decca Records. Debutul său în cinematografie a avut loc în 1942 în comedia western „Ride ’Em Cowboy”, alături de Bud Abbott și Lou Costello.
La mijlocul anilor '40, Ella a început colaborarea cu Norman Granz, viitorul fondator al Verve Records, implicat inițial în seria de concerte și înregistrări live „Jazz at the Philarmonic”. Granz a devenit managerul său. În aceeași perioadă, a efectuat un turneu cu formația lui Dizzy Gillespie, unde l-a întâlnit pe basistul Ray Brown, pe care l-a căsătorit în 1947. Cuplul a adoptat un copil, Raymond „Ray” Brown Junior, născut în familie, iar mariajul lor a durat până în 1952.
Deceniile al cincilea și al șaselea au reprezentat apogeul succesului comercial al Ellei Fitzgerald, atributul de „First Lady of Song” consolidându-se datorită popularității sale extraordinare, abilității de a reproduce sunete instrumentale, improvizațiilor vocale unice și amplitudinii de trei octave ale vocii sale. În 1956 a început înregistrările pentru Verve Records. La inaugurarea premiilor Grammy din 1958, ea a câștigat primele două titluri, fiind prima femeie afro-americană distinsă pentru performanțe individuale în jazz. Pe parcursul vieții, Ella a primit în total 13 premii Grammy.
Artistul a demonstrat deschidere spre colaborare, realizând înregistrări alături de Duke Ellington, Louis Armstrong, Frank Sinatra și Count Basie. În anii '70, a susținut concerte în numeroase țări, pe toate continentele. Cariera sa include peste 200 de albume și 2.000 de cântece, cu vânzări estimate la peste 40 de milioane de dolari.
Ultima parte a vieții Ellei a fost marcată de dificultăți de sănătate. A suferit o intervenție cardiacă dificilă în 1986 și suferea de diabet, boală care i-a provocat orbirea și amputarea ambelor membre inferioare în 1994. Ultima înregistrare studio a avut loc în 1989, iar ultimul concert la Carnegie Hall din New York, doi ani mai târziu. Ella Fitzgerald a decedat la 15 iunie 1996, în locuința sa de la Beverly Hills.