艾玛的父母均毕业于世界顶尖学府牛津大学，她的父亲在伦敦法律界是一位颇具声望的成功律师。艾玛在五岁之前一直与家人生活在法国巴黎，童年时光浸润于浓厚的艺术文化氛围之中；后来由于父母婚姻关系破裂，她与弟弟一同跟随母亲迁居英国，开始了新的生活。移居英国后，艾玛顺利进入位于牛津的一所知名表演艺术学校，在那里接受了系统而专业的训练，课程涵盖声乐、舞蹈与戏剧表演等多个领域，为她日后的事业发展奠定了扎实的基础。
一九九九年，当时年仅九岁的艾玛·沃森获得了参与《哈利·波特》中一个重要角色的试镜机会。在经过前后共计八轮的严格筛选与试镜后，她最终脱颖而出，被正式选定出演赫敏·格兰杰这一标志性角色。二零零一年，艾玛随着电影《哈利·波特与魔法石》的上映正式开启了她的银幕生涯。此后，她凭借在《哈利波特》系列电影中的持续出色表现，逐渐积累了全球范围内的大量影迷，迅速成长为一位备受瞩目的耀眼新星。二零零二年，由她主演的影片《哈利·波特与密室》登上大银幕。紧接着在二零零四年，她再次担纲主演了作品《哈利·波特与阿兹卡班的囚徒》。二零零五年，另一部由她主演的电影《哈利·波特与火焰杯》也如期上映。到了二零零七年，她主演的《哈利·波特与凤凰社》与观众见面。同年，艾玛还参演了电影《芭蕾舞鞋》，这部作品对她而言意义非凡，标志着她首次涉足《哈利•波特》系列电影之外的影视项目，她在片中饰演了大姐波琳·弗塞尔一角。二零零八年，艾玛首次尝试为动画片进行配音工作，她在环球影业推出的动画电影《浪漫鼠德佩罗》中为豌豆公主这个角色献声。影片《浪漫鼠德佩罗》同样被视为沃森在《哈利·波特》系列之外，为拓宽戏路而早期接拍的重要作品之一。二零零九年七月，艾玛主演了《哈利·波特与混血王子》，她凭借在此片中的表演获得业界认可，成功入围第十九届MTV电影奖最佳女演员奖的角逐。二零一零年，由她主演的短片《哈利·波特禁忌之旅》上映；同年十一月，其主演的另一部电影《哈利·波特与死亡圣器（上）》也正式公映，她因此片获得多项提名与荣誉，包括入围美国儿童选择奖最受喜爱的电影女演员奖，并成功斩获二零一零年青少年选择奖最佳科幻/奇幻电影女演员奖。二零一一年八月，她主演的《哈利·波特与死亡圣器（下）》上映，这部作品使她再度入围第二十一届MTV电影奖最佳女演员奖，同时她也凭借该片获得了第十三届青少年选择奖最佳夏日电影女星奖的肯定。
2011年，艾玛·沃森参与拍摄了传记题材电影《我与梦露的一周》，在片中饰演剧组服装师助理露茜一角，展现了其在《哈利·波特》系列之外的可塑性。同年，为了专注于学业，她公开宣布入读牛津大学，并决定暂时停止接拍影视作品，将生活重心转向校园。2012年9月8日，由艾玛担纲主演的剧情片《壁花少年》正式公映，她成功塑造了美丽却性格古怪的女孩Sam这一复杂角色。凭借此次出色的表演，她先后赢得了2013年青少年选择奖最佳剧情电影女演员奖以及第39届人民选择奖最受欢迎戏剧类电影女主角奖项。艾玛一直积极尝试摆脱早年“赫敏”形象带来的固有印象，为此甚至不惜接演具有争议性的问题少女角色，而这部电影也被广泛视为她演艺生涯中一次真正意义上的成功转型。2013年，她进一步挑战自我，跳出舒适区，参演了犯罪传记类电影《珠光宝气》。片中她所扮演的尼基是盗窃团伙成员，其手持短枪在乌烟瘴气的酒吧中跳起魅惑舞蹈的场景，令人印象深刻。同年6月14日，她主演的另一部剧情电影《亮闪闪的戒指》也登上银幕；此外，由其参演的喜剧电影《世界末日》于同年上映，她在片中幽默地扮演了一位名叫艾玛·沃特森的好莱坞演员，进行了有趣的自我指涉。进入2014年，3月28日，艾玛出演的超级大片《诺亚方舟：创世之旅》全球上映，她在片中饰演伊拉，这位角色与诺亚的长子闪自幼相识，两人之间有着深厚的情感羁绊。
在2015年，艾玛与知名演员伊桑·霍克携手合作，共同主演了一部犯罪悬疑题材的电影《回溯迷踪》，她在片中出色地塑造了来自美国的年轻女性角色安吉拉·格蕾；同年9月13日，另一部由她参与主演的爱情惊悚电影《尊严殖民地》正式登陆院线，该片汇聚了丹尼尔·布鲁赫、迈克尔·恩奎斯特等多位实力派演员，艾玛在片中饰演汉莎航空公司的一名空乘人员莱娜，展现了角色在紧张氛围中的复杂情感。到了2017年3月，艾玛与丹·史蒂文斯、卢克·伊万斯一同出演的迪士尼真人版电影《美女与野兽》隆重上映，她成功诠释了来自法国乡村、聪慧而美丽的贝儿公主这一经典角色，赢得了广泛关注。同一年内，艾玛还与国际影星汤姆·汉克斯、约翰·波耶加联袂主演了一部科幻惊悚电影《圆圈》，她在片中扮演一家名为“圆圈”的互联网科技公司的职员，这是艾玛演艺生涯中首次尝试科幻惊悚类题材，展现了她在不同类型作品中的可塑性。在当年的青少年选择奖颁奖典礼上，艾玛凭借其在《美女与野兽》中的精彩表现，一举斩获最佳奇幻类女演员、最佳银幕情侣和最佳吻戏三项大奖；同时，她又凭借在《圆圈》中的深刻演绎，荣获最佳剧情类女演员奖。2019年，艾玛与西尔莎·罗南、佛罗伦斯·珀等演员共同出演了一部以美国南北战争为历史背景的剧情电影《小妇人》，她在片中化身为性格温柔如水的大姐梅格，细腻地刻画了角色在动荡时代下的内心世界。此外，由她主演的剧集版本也计划于2026年在HBO Max流媒体平台正式播出。
在兼顾繁忙的影视拍摄工作的同时，艾玛始终未曾放松对学业的追求，她的表演技艺在实践中不断精进，日趋成熟，而学术上的努力也从未有过丝毫懈怠。2006年6月，在GCSE考试中，她参加了多达十个科目的考核，最终取得了令人瞩目的成绩：其中八个科目获得了最高的A+等级，另外两个科目也获得了A等。2009年2月8日，艾玛凭借全A的优异学术表现，顺利进入美国布朗大学开始她的本科学习。然而，她的求学之路并非一帆风顺，2011年4月，她曾暂时中断在布朗大学的课程。随后，她的第三学年选择前往牛津大学进行交换学习，积累了不同的学术体验后，于2012年重新返回布朗大学继续并最终完成其本科学业。经过持续的努力，2014年，艾玛·沃特森成功从布朗大学毕业，获得了英国文学专业的学士学位。多年之后，她对知识的追求仍未止步，2023年9月，沃特森再次踏入牛津大学的校园，开始攻读创意写作方向的硕士学位，继续拓展她的学术与艺术视野。
2007年8月，艾玛·沃特森与年龄相仿的橄榄球运动员汤姆·达克展开了一段秘密恋情，两人同赴法国度假时关系被媒体发现，随后更流出一张她坐在男友腿上的亲密照片，恋情曝光后不久便传出分手的消息。2008年2月，艾玛与乐队Razorlight成员约翰尼·博雷尔共同出席一场派对，并被拍到结伴离开现场，随即引发交往猜测，然而这段关系最终并未持续下去。同年，她与《切尔西制造》节目中的弗朗西斯·布尔有过短暂恋情，但很快告终。弗朗西斯·布尔在接受《 Heat 》杂志专访时坦言：“我和艾玛确实彼此有过好感，拥有共同的兴趣，朋友圈也有所重叠。艾玛本人与她在银幕上展现的形象完全不同，我非常欣赏她，但在短暂相处后我主动结束了这段关系，因为我认为与一位童星发展恋情并非明智之举，我并不想成为‘童星的男友’。”2008年3月，艾玛被目击与金融界才俊杰·巴里摩尔先后返回同一家酒店，使得新恋情再度曝光。2010年3月，艾玛与交往两年的28岁金融家男友杰·巴里摩尔分手，转而与同学拉斐尔·西布莱恩日益亲近。据英国《每日邮报》报道，拉斐尔同时兼具西班牙音乐家身份，他与艾玛朝夕相处，促使艾玛放弃了与杰·巴里摩尔的远距离恋爱，开始正式与拉斐尔交往。2011年5月，艾玛和约翰尼·西蒙斯在电影拍摄间隙一同逛公园的画面被拍到，但当时双方均否认恋情传闻。直到2011年8月4日，媒体曝光了他们在加州圣塔莫妮卡一家餐厅外深情拥吻的照片，才证实两人已于当年夏天开始恋爱，后因西蒙斯不愿移居英国陪伴在牛津大学求学的艾玛而分手。2012年4月14日，艾玛与新男友威尔·亚当沃茨在加州印地欧举办的柯契拉音乐节上公开亲密拥吻，这段关系最终于2013年夏天画上句号。2014年1月，艾玛开始与牛津大学的同学马修·詹尼约会。据报道，两人感情十分融洽，这位21岁的青年才华出众，主修语言专业并精通多国语言，同时还是大学橄榄球队的主力队员，被同学们公认为校园中最受欢迎的单身男性之一。这段恋情持续了十个月后结束。2015年，媒体爆出艾玛与哈里王子热恋的消息，称两人在一场慈善募款餐会上相识。同年2月22日，艾玛在社交平台公开回应：“还记得我以前说过的话吗？不要轻信媒体写的一切。要成为公主，并不一定非得嫁给王子。”2015年内，艾玛还与曾参与制作《哈利·波特与火焰杯》的美国演员罗伯托·阿奎尔相恋。自2015年10月起，艾玛开始与电脑科技企业家威廉·奈特交往，时年35岁的威廉比艾玛年长近十岁，两人均毕业于常春藤名校。他们最后一次被拍到同框是在2017年5月25日。2017年底，艾玛与男演员寇德·欧沃斯崔开始约会，2018年2月两人被拍到一同观看演唱会，随后在奥斯卡之夜也被目睹一起离开，直到3月份首次公开牵手展现恩爱。据知情人士透露，二人起初十分低调地经营感情，相处也非常融洽，但最终仍未能继续走下去。同年5月29日，据外媒报道，艾玛·沃特森与交往六个月的寇德·欧沃斯崔分手，她的社交账号也已取消关注对方。2018年10月13日，艾玛·沃特森被拍到与新男友布兰登·华莱士在餐厅就餐并甜蜜亲吻，新恋情由此公开。据悉，布兰登·华莱士毕业于普林斯顿大学，并拥有斯坦福大学工商管理硕士学位。他在高盛集团担任投资银行家后，转向房地产私募股权投资领域，随后开创自己的事业。这位商人在三十多岁时联合创立了拉丁美洲出行平台Cabify，同时也是投资公司Fifth Wall的联合创始人及合伙人。2019年，艾玛·沃特森与里奥·罗宾顿的恋情曝光。知情人士表示，双方极为保护这段私人关系，自2019年被拍到接吻后，男方便退出了所有社交平台，且两人早已见过彼此父母。2022年，艾玛与28岁的富二代布兰登·格林同游意大利威尼斯时被拍，恋情再度进入公众视野。布兰登是英国新百通集团创始人菲利普·格林爵士之子，作为英国知名的亿万富豪继承人，其个人身家估计高达23亿美元。
二零一零年，她亲赴孟加拉共和国，投身于当地女童教育事业的推动工作，致力于改善女童的求学环境与机会。两年后，即二零一二年，她以女性教育活动组织（Campaign for Female Education，简称Camfed）大使的身份访问赞比亚，在当地持续发声，为女童争取平等接受教育的权利而积极呼吁。二零一四年七月，艾玛正式获任为联合国妇女署亲善大使，肩负起在全球范围内倡导性别平等的使命。同年九月，她在位于纽约的联合国总部发表了一场重要演讲，在讲话中反复阐述促进性别平等的紧迫意义，并正式发起名为“他为她”（HeForShe）的全球倡议，鼓励所有人——尤其是男性群体——共同加入反对性别歧视的行列。二零一六年一月，艾玛创办了一个以女权主义为主题的读书俱乐部，命名为“我们共享的书柜”（Our Shared Shelf），旨在通过分享女权主义相关读物与观点，激发公众参与讨论、深化对性别议题的理解。这一举措引起了广泛而热烈的反响，不仅吸引了大量普通读者加入，也获得了包括作家J.K.罗琳、歌手泰勒·斯威夫特、演员索菲亚·布什在内的多位知名人士的申请参与。同年十一月，艾玛又参与了名为“地铁书籍”（Books on the Underground）的公益项目，将自己精心挑选的书籍放置在伦敦与纽约地铁站的各个角落，供乘客取阅分享。这一充满创意的行动甚至激励了远在大洋彼岸的中国演艺界人士；十一月十五日，演员黄晓明、徐静蕾与张静初等人也相继投身于类似的“丢书大作战”活动，在北京、上海、广州等城市的地铁、出租车及飞机等公共场所留下书籍，推动阅读与知识的传播。
二零一七年，艾玛·沃特森因其刊登于知名时尚杂志《名利场》（Vanity Fair）的一张摄影作品而陷入舆论漩涡。在这张照片中，她身披一件设计精巧的白色镂空披肩，胸部下缘若隐若现，该形象经发布后迅速在各大社交媒体平台与新闻媒体中引发广泛而激烈的讨论。不少声音指责艾玛言行不一，认为她并非“真正的”女性主义者，甚至背叛了女性主义的核心主张。其中，英国电台主持人兼报纸专栏作家茱莉亚·哈特利-布鲁尔在推特上发表了一则极具讽刺意味的评论，她嘲弄艾玛一方面抱怨外界忽视其关于女性主义的观点，另一方面却又在公开场合展示自己的身体与性感魅力。风波并未就此平息，艾玛·沃特森于二零一四年针对歌手碧昂丝的一段批评言论随后也被重新翻出并广泛传播；当时，她对碧昂丝发行的专辑视觉呈现中大量裸露元素表示不解，曾公开质疑道：“我看到这张专辑时感到非常困惑，尤其是对其传递的信息感到不解，碧昂丝将自己定义为女性主义者，却在镜头前摆出供男性凝视的裸露姿态。”对此，众多网友指出艾玛对黑人艺术家采取严苛审视的标准，而对白人同行则显得格外宽容，这种双重标准被批评为典型的“白人女性主义”作派，并要求她向碧昂丝公开道歉。时间来到二零二二年，艾玛·沃特森曾公开表示考虑回归《哈利·波特》系列电影的相关制作，但前提是原著作者J·K·罗琳不得参与项目。此前，多位《哈利·波特》电影主演曾因“跨性别者”议题与罗琳产生公开的观点分歧。至二零二五年九月二十五日，有消息称艾玛·沃特森近日在一档播客节目中首次正面回应了她与J·K·罗琳之间的决裂，她表示：“我不认为仅仅因为坚持了自己的立场、坚持了爱与支持，就不能同时珍视乔（罗琳）以及我和她之间曾经存在的那些深刻羁绊。”她坦言自己非常愿意与罗琳展开坦诚对话，并对两人从未能坐下来好好沟通感到十分沮丧。针对这番表态，罗琳先是转发了一段网络红人恶搞模仿艾玛的视频，随后又转发了一则关于艾玛的评论帖子，并附言道：“令人惊讶的是，竟然有这么多人认为，鳄鱼会因为你多年来一直喂它红肉而心存感激，以至于当你决定暂停喂食时，它会让你安然无恙地走开。”此外，在二零二二年，沃特森在其社交媒体Instagram账户上分享了一张图片，内容是一群支持巴勒斯坦的抗议者举着标语牌，牌上写有“团结是一个动词”的字样。这篇帖子随即引发了以色列外交官的强烈不满与公开批评。二零二四年七月三十一日晚间，艾玛·沃特森在英国牛津驾驶其蓝色奥迪汽车时，因超速行驶被测速仪记录时速为三十八英里，超过该路段三十英里的限速规定，最终被处以一千零四十四英镑的罚款并被吊销驾驶执照六个月。进入二零二五年九月，J·K·罗琳与艾玛·沃特森两人之间的长期争议再度成为公众讨论的焦点，《哈利·波特》影版中“赫敏”的扮演者艾玛·沃特森谈及与J·K·罗琳的决裂，并重申愿意展开对话的意愿。随后，罗琳通过转发多条博文，以鳄鱼的隐喻暗示对方缺乏感恩之心。九月三十日，J·K·罗琳发布了一篇长达千字的详细文章，系统阐述了她为何无法原谅艾玛·沃特森。文中指出，在罗琳因其言论而遭受死亡威胁最严重的时期，艾玛不仅没有给予支持，反而在火上浇油，这种行为构成了严重的背叛。罗琳同时认为艾玛为人十分虚伪，在背后伤害他人之后，还通过中间人传递纸条以示安慰，而事实上艾玛完全拥有罗琳的直接联系方式。而艾玛在近期的播客节目中态度似乎有所软化，声称自己仍然爱着罗琳，只不过在罗琳看来，这仅仅是因为近期公开抨击罗琳已不再是一种时髦的行为，这再次印证了艾玛性格中的虚伪成分。
完美的外在形象、卓越的表演才华、鲜明的个人特质以及高雅的审美品位……当这些珍贵的品质汇聚于同一个人身上时，艾玛·沃特森便自然而然地被视作未来娱乐界最具发展潜力的女演员之一。她的表演艺术呈现出一种深邃而动人的特质，其中蕴含着“一种非常人性化的敏感性与安静的力量”。这种力量并非张扬外露，而是内敛而持久，使她能够细腻地刻画角色的内心世界，赋予每一个角色真实而饱满的生命力。观众能从她的演绎中感受到情感的微妙波动与思想的深沉回响，这正是她表演独特魅力的核心所在。因此，无论是业界评论还是公众期待，都对她未来的艺术道路抱有极高的信心与展望。