Emma Stone cresceu em uma família de classe média do estado do Arizona, nos Estados Unidos, e desde pequena sonhou em seguir carreira artística. Quando criança atuou no Teatro Jovem Valley, em Phoenix, fazendo sua estreia nos palcos em uma montagem de "O Vento nos Salgueiros", Kenneth Grahame.

Aos 15 anos, decidiu que queria se mudar para a Los Angeles. Para convencer os pais, preparou uma apresentação no PowerPoint intitulada "Projeto Hollywood" e foi bem sucedida. Deixou o colégio e se mudou com a mãe para a terra da sétima arte. Lá, completou seus estudos em casa enquanto fazia testes para o cinema e a televisão.

Em 2004, com 16 anos, tem sua primeira oportunidade na TV com o reality show In Search of the Partridge Family. Depois disso, faz pequenas participações em séries como Medium, Zack & Cody: Gêmeos em Ação, Malcolm e Drive. Sua primeira experiência nos cinemas aconteceu em 2007, com a comédia Superbad - É Hoje, quando deixou de lado o loiro natural para adotar de vez os cabelos ruivos. Ela interpreta a garota popular do colégio que chama a atenção do personagem de Jonah Hill.

Orçado em US$ 20 milhões, Superbad faturou aproximadamente US$ 170 milhões em todo mundo, servindo de trampolim para as carreiras de vários dos envolvidos com o longa. Nos anos seguintes, Emma continuou ligada ao universo do humor através de A Casa das Coelhinhas, O Roqueiro e Minhas Adoráveis Ex-Namoradas, mas sempre em papéis de pouco destaque.

O cenário muda de figura em 2009, quando interpreta a mocinha principal de Zumbilândia. Logo na sequência ganhou seu primeiro papel de protagonista com A Mentira, outro sucesso de bilheteria, que arrecadou mais de US$ 70 milhões. Fez uma pequena participação em Amizade Colorida, ao lado de Justin Timberlake e Mila Kunis, e foi objeto de desejo de Ryan Gosling em Amor a Toda Prova. A primeira oportunidade no campo dos dramas não demorou e veio em grande estilo com Histórias Cruzadas (2011), coestrelado por Viola Davis, Bryce Dallas Howard, Jessica Chastain e Octavia Spencer.

Stone se tornou uma espécie de nova namoradinha da América, conquistando não apenas prestígio, mas também papéis de destaque, como o de Gwen Stacy em O Espetacular Homem-Aranha.