Nascida Eleanora Fagan em Baltimore, Maryland, Estados Unidos, no dia 7 de abril de 1915, Billie é reconhecida como a maior intérprete que o jazz já produziu.Filha ilegítima de um guitarrista de jazz, passou uma infância de grande pobreza. Após mudar-se com sua mãe para New York City, começou a cantar em pequenos clubes do Harlem e gravou algumas canções com Benny Goodman e Duke Ellington.
O reconhecimento público veio através de uma série de gravações que fez com o pianista Teddy Wilson e sua banda de 1935 a 1939. Desde então, passaram a incluir sempre o acompanhamento dos melhores músicos e bandas da época, entre eles, o saxofonista Lester Young.
A tragédia pessoal e as drogas marcaram sua vida. Sua última apresentação foi em junho de 1959, durante um concerto beneficente em New York, onde chegou a ser presa por porte de drogas alguns dias depois.
Billie faleceu no dia 17 de julho, daquele mesmo ano. Muitas de suas mais memoráveis canções foram sobre problemas que ela enfrentou em sua vida, tragédias como em "Strange Fruit" de 1939 (sobre um assassinato no Sul), e "God Bless The Child" de 1941, uma de suas próprias composições e que versava sobre a pobreza.
Sua vida recontada no cinema teve no papel principal a atriz e cantora Diana Ross.
Billie recebeu o título de "Lady Sings The Blues", em 1973.