Emily nació en Thornton en Yorkshire, Inglaterra. Era la quinta de seis hermanos. En 1820 la familia se trasladó a Haworth, donde su padre fue nombrado párroco anglicano. Su obra más importante es la novela Cumbres borrascosas, publicada en 1847 y considerada un clásico de la literatura inglesa. Su madre murió el 21 de septiembre de 1821 y, en agosto de 1824, Charlotte y Emily fueron enviadas con sus hermanas mayores, María y Elizabeth, al colegio de Clergy Daughters, en Cowan Bridge (Lancashire), donde cayeron enfermas de tuberculosis. En este colegio se inspiró Charlotte Brontë para describir el siniestro colegio Lowood que aparece en su novela Jane Eyre.
María y Elizabeth volvieron enfermas a Haworth y murieron de tuberculosis en 1825. Por este motivo, y por las pésimas condiciones del colegio, la familia sacó a Charlotte y a Emily del internado. Durante su infancia y tras la muerte de su madre, las tres hermanas Brontë, Charlotte, Anne y Emily, junto a su hermano Branwell, inventaron un mundo de ficción formado por tres países imaginarios (Angria, Gondal y Gaaldine) y solían jugar a inventarse historias ambientadas en él.
En 1838, Emily empezó a trabajar como "governess" en Law Hill, cerca de Halifax. Más tarde, junto a su hermana Charlotte, fue alumna de un colegio privado en Bruselas, hasta que la muerte de su tía la hizo volver a Inglaterra. Emily se quedó a partir de entonces como administradora de la casa familiar.
Pero la gran preocupación de sus últimos años fue el cuidado de Branwell, que resultó la "oveja negra" de la familia. Fracasado en la pintura, despedido del modesto empleo que había logrado en las oficinas del ferrocarril y expulsado de la escribanía de un tal Mr. Robinson por cortejar a su esposa, Branwell fue realmente la cruz de Emily. La adicción a la bebida fue extrema en los últimos años, añadiéndole además el consumo indiscriminado del opio. Emily, aunque severa, de temperamento intransigente y poco efusiva, le atendió siempre con una paciencia y una abnegación ejemplares. Permanecía siempre en pie hasta que Branwell, ebrio y desvariando regresaba al hogar, lo que ocurría con frecuencia a altas horas de la noche, para ayudarle a acostarse. Parece que muchas páginas de Cumbres borrascosas y algunos de sus poemas fueron escritos durante estas vigilias.
En 1846, Charlotte descubrió por casualidad las poesías que escribía su hermana Emily. Las tres hermanas Brontë decidieron entonces publicar un libro de poesía conjunto. Para evitar los prejuicios sobre las mujeres escritoras, las tres utilizaron seudónimos masculinos (los nombres que usaron fueron Currer Bell, Ellis Bell y Acton Bell). Las poesías de Emily son incomparablemente las mejores del tomo, no cabiendo duda de que es una de las mejores poetisas de Inglaterra. Las de Anne, aunque no de tan alto nivel, son también superiores a las de Charlotte, cuyo talento era esencialmente novelesco. Sólo se vendieron dos ejemplares del libro, que pasó inadvertido; pero las Brontë no se desanimaron por ello y decidieron escribir una novela cada una.
En 1846 se publicó Cumbres borrascosas, que se ha convertido en un clásico de la literatura inglesa a pesar de que inicialmente, debido a su innovadora estructura, desconcertó a los críticos. Al igual que la de sus hermanas, la salud de Emily fue siempre muy delicada. Murió el 19 de diciembre de 1848 de tuberculosis a la temprana edad de 30 años, tras haber contraído un resfriado en septiembre en el funeral de su hermano. Fue enterrada en la iglesia de San Miguel de Todos los Santos en Haworth, West Yorkshire, Inglaterra.
Cumbres borrascosas ha sido llevada varias veces al cine desde la época muda. La adaptación más valorada mundialmente es la que William Wyler dirigió en 1939 con Laurence Olivier, Merle Oberon y David Niven en los papeles protagonistas. Pese a ser, como todas, una versión parcial de la novela, la cinta consigue no traicionar el espíritu de la historia y resulta dramática, romántica y viva. En 1953, Luis Buñuel hizo una adaptación aún más fiel a la novela en México, donde los personajes no son tan seductores como en la versión de 1939.
Además, no se preocupa por adaptarla al gusto de Hollywood, sino que rescata sobre todo el espíritu extremo de los personajes. No hace ningún esfuerzo en hacer "querible" a Heatchcliff, porque lo quiere como lo expone Brontë: violento, burdo, inadaptado, resentido, y profundamente enamorado. No se esfuerza por dar a Catherine pinceladas de "humanidad", porque la quiere como es: caprichosa, histérica, frágil, con los defectos de toda niña mimada y profundamente enamorada. Además, la brecha de la diferencia social entre ellos dos se hace más notoria.