Emma Thompson est née le 15 avril 1959 à Paddington, à Londres, dans une famille d’acteurs – le père Eric Thompson et la mère Phyllida Law, qui a partagé la vedette avec Thompson dans plusieurs films. Sa sœur, Sophie Thompson, est également actrice. Son père est né en Angleterre et sa mère en Écosse. L’esprit de Thompson a été cultivé par une atmosphère familiale joyeuse, intelligente et créative, et elle était une étudiante populaire et brillante. Elle a fréquenté l’université de Cambridge, où elle a étudié la littérature anglaise, et a fait partie du Footlights Group de l’université, le célèbre groupe où, auparavant, de nombreux membres des Monty Python s’étaient rencontrés.
Thompson a obtenu son diplôme en 1980 et s’est lancée dans sa carrière dans le divertissement, en commençant par des passages à la radio de la BBC et des tournées avec des spectacles comiques. Elle obtient rapidement sa première grande percée à la télévision, dans l’émission de sketches comiques Alfresco (1983), en écrivant et en jouant avec ses camarades du Footlights Group, Stephen Fry et Hugh Laurie. Elle a également travaillé sur d’autres programmes de revue comique à la télévision au milieu des années 1980, occasionnellement avec certains de ses camarades de Footlights, et souvent avec l’acteur Robbie Coltrane.
Thompson s’est retrouvée à collaborer à nouveau avec Fry en 1985, cette fois dans son adaptation théâtrale de la pièce « Me and My Girl » dans le West End de Londres, dans laquelle elle avait un rôle principal, jouant Sally Smith. Le spectacle est un succès et elle reçoit des critiques favorables, et la force de sa performance lui permet de jouer le rôle principal dans la mini-série télévisée de la BBC Fortunes of War (1987), dans laquelle Thompson et son co-star, Kenneth Branagh, jouent un couple d’ex-patriés anglais vivant en Europe de l’Est alors que la Seconde Guerre mondiale éclate. Thompson a remporté un BAFTA Award pour son travail dans cette émission. Elle a épousé Branagh en 1989, a continué à travailler avec lui sur le plan professionnel et a créé avec lui une société de production. À la fin des années 80 et au début des années 90, elle joue dans une série de productions télévisées et cinématographiques bien accueillies et couronnées de succès, notamment son rôle principal dans la production Merchant-Ivory de Howards End (1992), qui a confirmé sa capacité à porter un film des deux côtés de l’Atlantique et l’a convenablement couverte d’honneurs transatlantiques – un Oscar et un BAFTA Award.
Depuis lors, Thompson a continué à se déplacer sans effort entre le monde du cinéma d’art et d’essai et le grand public hollywoodien, bien que même ses rôles hollywoodiens aient tendance à être dans des productions plus haut de gamme. Elle continue également à travailler pour la télévision, mais est généralement très sélective quant aux rôles qu’elle accepte. Elle écrit également pour l’écran, comme le scénario de Sense and Sensibility (1995) d’Ang Lee, dans lequel elle joue également le rôle d’Elinor Dashwood, et l’adaptation télévisuelle de la pièce de théâtre acclamée de Margaret Edson, Wit (2001), dans laquelle elle joue également.
Thompson est connue pour ses performances sophistiquées, habiles, bien que ses critiques disent quelque peu maniérées, et bien sûr pour son esprit arqué, qu’elle n’a pas peur de pointer du doigt – elle est une auto-satiriste intrépide. Thompson et Branagh ont divorcé en 1994, et Thompson est maintenant mariée à un autre acteur, Greg Wise, qui avait joué Willoughby dans Sense and Sensibility (1995) d’Ang Lee. Thompson et Wise ont un enfant, Gaia, né en 1999.