Emma Charlotte Duerre Watson est née le 15 avril1990 à Paris, en France, pays dans lequel elle vit avec son petit frère Alex et ses parents, Chris et Jacqueline, jusqu'à l'âge de cinq ans. En 1995, au divorce de ses parents, elle part vivre en Angleterre avec sa mère et son frère.
Dès son plus jeune âge, elle se découvre une passion pour la poésie et plus largement pour l'art du spectacle.
À l'âge de sept ans, elle remporte la première place du concours de Poésie Daisy Pratt. Par ailleurs, elle décroche quelques rôles mineurs dans des pièces scolaires.
A l'âge de neuf ans, elle est choisie pour passer sa première audition pour obtenir le rôle d'Hermione Granger. La jeune fille est déterminée à obtenir ce rôle, d'autant plus qu'elle est fan des livres et plus particulièrement d'Hermione. Huit auditions plus tard, elle est sélectionnée parmi plusieurs milliers de candidates.
Diplômée de la Headington School d'Oxford, elle devient étudiante à l'Université Brown à Providence, aux États-Unis à la rentrée 2003. En mars 2011, elle reporte son cours pour "un semestre ou deux".
Lors du tournage de Harry Potter et la Coupe de Feu, pour le bal de Noël, Emma Watson est tombée au bout de trois marches de l'escalier devant toute l'équipe de tournage.