Davisová se narodila 5. dubna 1908 v Lowellu ve státě Massachusetts a navštěvovala různé školy, než úspěšně absolvovala konkurz do akciové divadelní společnosti George Cukora v Rochesteru ve státě New York. Po účinkování ve Filadelfii, Washingtonu a Bostonu debutovala na Broadwayi v roce 1929 ve filmu Broken Dishes a následoval film Solid South.
V roce 1930 se kvůli práci obrátila do Hollywoodu a brzy zaznamenala úspěch ve filmu z roku 1934 O lidském spoutání, kde hrála vulgární servírku. Následující rok se Davisová objevila ve filmu Nebezpeční, kde získala první Oscara za nejlepší herecký výkon. Stejný úspěch zopakovala s Jezebel. Davisová získala během své kariéry dalších osm nominací za filmy jako Temné vítězství, Dopis, Malé lišky, Teď, Voyager, Pan Skeffington, Vše o Evě, Hvězda a Co se kdy stalo s Baby Jane?. Mezi její další významné filmy patří Zkamenělý les, Označená žena, Soukromé životy Elizabeth a Essexu, Podvod, Za lesem, Panenská královna, Kapesník zázraků, Hush…Hush, Sladká Charlotte, Smrt na Nilu, Velryby srpna a Zlá macecha.
Davisová se také objevila v televizních seriálech jako Wagon Train, Gunsmoke, Perry Mason a Alfred Hitchcock Presents a také se objevila v televizních filmech jako White Mama, Little Gloria…Happy at Last, Right of Way, As Summer Dies, A Piano for Mrs. Cimino, The Disappearance of Aimee a Strangers: The Story of a Mother and Daughter, za které získala cenu Emmy.
Davis byl spoluzakladatelem Hollywood Canteen, klubového místa pro jídlo, tanec a zábavu pro vojáky během druhé světové války a byl první ženskou prezidentkou Akademie filmového umění a věd.
Poté, co Davisová bojovala s rakovinou prsu v 80. letech, nakonec této nemoci podlehla 6. října 1989.