Emma Stone nació el 6 de noviembre de 1988 en Scottsdale, Arizona, Estados Unidos.

Hija de Krista Jean Yeager, ama de casa, y de Jeffrey Charles Stone, fundador y CEO de una empresa. Tiene un hermano, Spencer, dos años más joven. La familia residió en el 16th hole del Camelback Golf Club, y en los terrenos de la Camelback Inn Resort desde que ella tenía 12 años.

Asistió a la Sequoya Elementary School y después a la Cocopah Middle School. También estudió en casa durante dos años, mientras apareció en 16 producciones del Phoenix Valley Youth Theatre, con el theater’s improv comedy troupe.

Sus padres contrataron a un profesor local de actuación que había trabajado en la agencia William Morris, en la década de 1970 y que aún tenía conexiones de Hollywood para que le diera clases particulares. Asistió también al Xavier College Preparatory y, con 16 años, se trasladó con su madre a un apartamento en Los Ángeles para seguir estudiando. Se dice que los convenció con un Power Point. Como ya había una “Emily Stone” cuando se registró para ingresar en el Screen Actors Guild, optó por “Emma”, como su nombre artístico, aunque su familia y amigos la llamaban Emily.

Debutó en televisión en 2004, en el programa The New Partridge Family, y en la gran pantalla en 2007 encarnando a Jules en la película Superbad. Tras varias temporadas de pilotos el negocio supo apreciar a esta pelirroja de voz rasposa y superdotada para el humor y logró triunfar con su primer papel protagonista en Easy A (2010), interpretando a Olive Penderghast. El filme recaudó más de 74 millones de dólares y por este trabajo recibió muy buenas críticas y una nominación a un Globo de Oro en la categoría Mejor actriz – Comedia o musical.

Ha trabajado en películas como Zombieland (2009), Friends with Benefits (2011), The Help (2011), Gangster Squad (2013), The Amazing Spider-Man (2012), The Amazing Spider-Man 2: Rise of Electro (2014) y Birdman (2014), película por la que fue nominada a un Premio de la Academia en la categoría Mejor Actriz de Reparto y a otro Globo de Oro. Como Gwen Stacy en The Amazing Spider-Man se consagró como uno de los iconos sexuales de Hollywood y la película recaudó más de 750 millones de dólares, convirtiéndose en la más taquillera de su carrera hasta entonces.

Al año siguiente, co-protagonizó junto a Bradley Cooper Aloha, comedia romántica dirigida por Cameron Crowe para Columbia Pictures que fue estrenada el 29 de mayo de 2015. Después trabajaría con Woody Allen de nuevo como co-protagonista en el drama de misterio Irrational Man. Fue estrenada el 17 de julio, 2015 por Sony Pictures Classics. Después firmó con la Roundabout Theater Company para debutar en Broadway en el revival del musical Cabaret. Su actuación en el espectáculo fue del 11 de noviembre, 2014 al 15 de febrero de 2015. Junto a Ryan Gosling participa en la comedia musical La La Land. La película se empezó a rodar en Los Ángeles el 10 de agosto 2015, y gracias a su papel de Mia en el filme, resultó ganadora del Oscar a la mejor actriz en la edición número 89 celebrada el 26 de febrero de 2017.

Ha aparecido en portadas de revistas como Vanity Fair, Vogue, Cosmopolitan, Glamour y Maxim entre otras muchas. En 2011 la revista Men’s Health la colocó como la segunda mujer más sexy del mundo, y se situó en el puesto número 7 del Maxim Hot 100 (las 100 mujeres más atractivas del mundo) del año 2012.

Durante la filmación de la saga de The Amazing Spider-Man en 2011, conoció al que sería su co-protagonista, Andrew Garfield con el que comenzó a salir. Pusieron punto y final a su relación sentimental de más de cuatro años en agosto de 2015.