Joanna Lumley nasceu em 1 de maio de 1946 em Caxemira, na Índia, para os pais britânicos Thya Beatrice Rose (Weir) e James Rutherford Lumley. Seu pai era um major nos Gurkha Rifles, e ela passou a maior parte de sua infância no Extremo Oriente, onde seu pai foi publicado.
Uma aspirante a atriz, ela chegou à fama como modelo nos anos 60 de Londres, onde foi fotografada pelos grandes nomes, incluindo seu amigo Patrick Lichfield. Ela foi musa do designer Jean Muir e modelo de casa por vários anos antes de esculpir uma carreira como modelo freelance, onde ela se tornou uma das dez principais modelos mais reservadas da década de 1960.
O papel de destaque de Lumley foi Purdey em Os Novos Vingadores (1976), um papel para o qual mais de 800 garotas fizeram o teste. Purdey impulsionou Lumley para a fama instantânea e criou um dos penteados "must-have" dos anos 70 - o Purdey bob. Lumley tornou-se uma figura de pin-up para uma geração de homens britânicos que cresceram observando-a como a garota de ação chutando alto.
Outros papéis se seguiram, mais notavelmente como Sapphire em Sapphire & Steel (1979), contracenando com David McCallum - um precursor de ficção científica de Arquivo X (1993) e uma gema subestimada de uma série que ganhou culto em recente anos, apesar de só ter sido mostrado uma vez na TV terrestre. Durante a década de 1980, Lumley retornou ao teatro, fazendo aparições notáveis como "Hedda Gabler" e como "Elvira" em "Blithe Spirit" - um papel que parece feito sob medida para ela. Lumley também fez aparições em vários filmes, incluindo Trail of the Pink Panther (1982), Maldição da Pantera Cor-de-Rosa (1983), e um papel de roubo de tela em Shirley Valentine (1989).
Foi sua reinvenção como atriz cômica em Absolutely Fabulous (1992), que levou Lumley a uma aclamação internacional mais ampla. Seu papel como Patsy em Absolutely Fabulous (1992) é considerado um dos maiores espetáculos de quadrinhos femininos de todos os tempos, ganhando uma série de prêmios para Lumley, incluindo vários BAFTAs. Desde Absolutely Fabulous (1992), Lumley cimentou seu papel como uma das atrizes mais amadas e respeitadas do Reino Unido. Ela raramente está fora das telas da TV britânica e também construiu uma carreira cinematográfica de sucesso como atriz de voz / personagem.
Recentemente, ela se associou ao escritor / diretor Hugo Blick para a série de monólogos aclamados Up in Town (2002), que foram considerados criticamente como a performance de uma vida, e o recente Sensitive Skin (2005).
Em 2007, ela retornou ao palco pela primeira vez em mais de uma década em uma produção de "The Cherry Orchard" de Anton Chekhov, dirigida por Sir Jonathan Miller.