Nació el 15 de abril de 1990 en París, Francia, pero a los cinco años y tras el divorcio de sus padres, se trasladó a Oxford, Ingraterra, con su madre y su hermano. Ya desde los seis años, Emma había expresados su deseo de ser actriz. Siempre participaba en las obras teatrales de su escuela y con apenas nueve años se presentó en el casting para la adaptación cinematográfica de Harry Potter, la novela escrita por J. K. Rowling.

Sin ningún tipo de experiencia en el mundo del espectáculo y tras ocho pruebas, la joven fue seleccionada para encarnar a Hermione Granger, la única mujer del trío protagonista de la historia. Entre el 2001 y el 2011 apareció en las ocho entregas de la saga. Con este papel, Emma se lanzó a la fama tanto en su país, como a nivel internacional, y el mundo entero la vio crecer a través de las películas de Harry Potter.

Su primer trabajo fuera de la serie del mago fue en Ballet Shoes, un film de 2007 hecho para televisión, donde interpretó a la aspirante a actriz Pauline Fossil, la mayor de tres hermanas a través de las cuales gira la historia. También participó de la película animada The Tale of Despereaux, en la cual le dio la voz a la protagonista: la princesa Pea.

En 2011, y luego de finalizada la saga de Harry Potter, Emma obtuvo un papel en el film My Week With Marilyn, donde interpretó a Lucy, una asistente de vestuario que tiene varias citas con el protagonista, Colin Clark.

Además de su trabajo como actriz, la joven de veintidós años ha participado como modelo de varias marcas de make up y ropa, y ya se ha convertido en un ícono de la moda en Inglaterra.

Aunque no está segura de continuar con su carrera en el mundo de cine, sigue recibiendo varias ofertas de trabajo. Este año se estrenará una nueva película, The Pearks of Being Wallflower, que Emma protagoniza junto a Logan Lerman.