작가이자 연극연출가인 아버지 에릭 톰슨과 여배우 필리다 로를 어머니로 둔 엠마 톤슨은 본인 역시 작가이자 배우로서 존경 받는 영화인이다. 영문학을 전공한 그녀는 본래 조지 엘리엇 같은 작가가 되고 싶어했지만, 가족들이 모두 연극계 출신이었던 것에 영항을 받아, 대학에서는 아마추어 극단에서 활동하게 되고 그녀는 배우가 되겠다는 결심을 굳히게 된다.
1992년 <하워즈 엔드>로 아카데미에서 비평가상과 여우주연상을 수상하면서 그녀는 최고의 배우로 알려지게 되었다. 1994년 <남아있는 나날>로 골든글러브상 후보에 오르고 <아버지의 이름으로>로 BAFTA상 후보에 선정 되었다. 그 후에도, 영문학을 전공한 덕분에 제인 오스틴의 소설을 직접 각색하여 이안 감독과 <센스 앤 센서빌리티>를 찍게 되고 이 영화로 아카데미 최우수 각색상을 거머쥐며 할리우드에 제인 오스틴 바람을 몰고 왔다. 또한 이 영화로 각종 유명한 시상식에서 최고 연기자상을 수상하기도 했다.
2001년에는 마가렛 에드슨의 희곡을 각색한 <위트>의 주연인 비비안 베어링 역을 맡아 철저하게 지적이고 이성적인 인물을 연기하였다. 2003년 HBO미니시리즈 <앤젤스 인 아메리카>로 에미 상을 수상했다. 그 외에<윈터 게스트><러브 액츄얼리> 코미디영화 <스트레인저 댄 픽션>등의 작품에 출연했고, 자신이 직접 각본을 쓴 <내니 맥피: 우리 유모는 마법사>는 동화로서의 내용도 훌륭했고 그녀만의 편안하고 유머러스하면서도 개성있는 연기 또한 잘 살아있어 호평받았다. 또 웬만한 유명 영국배우들의 총출동이라고 할 수 있는 <해리 포터> 시리즈에 그녀 역시 빠지지 않고 출연하는 등, 영국의 대표적인 연기파 여배우로서 활발히 활동을 이어나가고 있다.