Emily Jean "Emma" Stone nasceu em 6 de novembro de 1988 em Scottsdale, Arizona, filha de Krista Jean Stone (nascida Yeager), dona de casa e Jeffrey Charles "Jeff" Stone, fundador e CEO de uma empresa contratante. Ela tem descendência sueca, alemã e britânica. Stone começou a atuar ainda criança como membro do Valley Youth Theatre em Phoenix, Arizona, onde fez sua estréia nos palcos na produção de "The Wind in the Willows", de Kenneth Grahame. Ela apareceu em muitas outras produções durante sua adolescência até que, aos quinze anos, decidiu que queria fazer carreira de atriz.
A história oficial é que ela fez uma apresentação em PowerPoint, apoiada por "Hollywood" de Madonna e ela própria intitulada "Projeto Hollywood", na tentativa de persuadir seus pais a permitir que ela abandonasse a escola e se mudasse para Los Angeles. A apresentação foi um sucesso e ela e sua mãe se mudaram para Los Angeles com os estudos concluídos em casa, enquanto ela passava os dias fazendo testes.
Ela teve seu grande sucesso na TV quando ganhou o papel de Laurie Partridge no show de talentos / reality show da VH1 In Search of the Partridge Family (2004), que levou a uma série de pequenos papéis na TV nos anos seguintes. Sua estréia no cinema foi como Jules em Superbad (2007) e, após uma série de atuações de sucesso, seu papel principal como Olive em Easy A (2010) a estabeleceu como uma estrela.
