Эмили была пятым ребёнком в семье бедного священника ирландского происхождения Патрика Бронте и его жены Марии Бренуэлл. Мать умерла, когда Эмили было три года. Бо́льшую часть своей жизни Эмили провела в деревне Хоэрт (Уэст-Йоркшир). Некоторое время вместе со старшими сёстрами она училась в благотворительной школе в Кован-Бридж. Эпидемия, разразившаяся в школе и унёсшая жизни двух её сестёр, Марии и Элизабет, потрясла шестилетнюю Эмили и отразилась на всей её последующей жизни и творчестве. Особенно близкие родственные и творческие отношения связывали Эмили с младшей сестрой Энн. Подобно брату Бренуэллу и Шарлотте, сочинявшим романтические повести «ангрианского цикла», Эмили и Энн создали свой воображаемый мир, Гондал, источник их поэтического вдохновения.

Несколько месяцев в 1835 году Эмили проучилась в Роухедской школе, но вскоре вернулась в Хоэрт из-за тоски по дому. В 1837 году она служит учительницей в предместье Галифакса Лоу-Хилле, а в 1842 году вместе с Шарлоттой уезжает в Брюссель для продолжения образования. После возвращения из Брюсселя, Эмили покинет Хоэрт лишь однажды — в 1845 году Энн организует для неё и себя короткую поездку в Йорк.

В 1846 году выходит поэтический сборник «Стихотворения Каррера, Эллиса и Эктона Беллов». Стихи Эмили — «Эллиса» — получают довольно высокую оценку критики. В 1847 году был опубликован её роман «Грозовой перевал», который впоследствии принес ей славу. При жизни Эмили этот роман остался практически незамеченным, лишь к концу XIX века он получил всеобщее признание в литературных кругах.

В сентябре 1848 года Эмили простудилась на похоронах брата и через два месяца умерла от скоротечной чахотки.