Joan Fontaine - all'anagrafe Joan de Beauvoir de Havilland - nasce aTokyo, in Giappone, il 22 ottobre 1917, da genitori inglesi, i quali divorziano nel 1919. Da piccola Joan prende un'infezione da streptococco, che le causa anemia permanente. I suoi problemi di salute convincono la madre a trasferirsi con le figlie negli Stati Uniti. Si stabiliscono a Saratoga, in California, dove Joan inizia a prendere lezioni di dizione insieme alla sorella maggiore. Dopo aver frequentato la Los Gatos High School, si ritrasferisce in Giappone, dove vive con suo padre per due anni, fino ai 17. Sua sorella, Olivia de Havilland, debutta come attrice prima di Joan. Quando anche lei decide di intraprendere quella carriera, la madre le vieta di usare il nome di famiglia, per favorire la sorella, quindi lei adotta prima il nome Joan Burfield, e in seguito Joan Fontaine, cognome da nubile della madre. Le due sorelle avranno una relazione complicata lunga tutta la loro vita.
Il debutto al teatro è del 1935, anno nel quale partecipa alla produzione di Call It a Day, che le vale un contratto con la RKO. Il suo film di debutto è Non più signore (1935), commedia di Edward H. Griffith con Joan Crawford e Robert Montgomery, dove ha una piccola parte. Appare poi insieme a Fred Astaire nel suo primo musical RKO senza Ginger Rogers: Una magnifica avventura (1937), diretta da George Stevens, che però è un flop. Joan continua quindi ad apparire in piccoli ruoli - tra i quali va ricordato Donne (1939), di George Cukor, con Norma Shearer e Joan Crawford - ma nessuno di questi ruoli la fa notare. Nello stesso anno si sposa con Brian Aherne, attore inglese, ma il loro matrimonio non ha successo, e la coppia divorzia nel '45.
La sua sorte cambia quando una notte incontra, ad una festa, David O. Selznick, con il quale inizia una discussione riguardo al romanzo Rebecca, di Daphne du Maurier. Dopo mesi di lavori e provini, ottiene la parte della protagonista nell'adattamento del libro, Rebecca - la prima moglie (1940), firmato da Alfred Hitchcock e co-interpretato da Laurence Olivier. Per la sua interpretazione riceve molte critiche positive ed è nominata agli Academy Awards come Miglior attrice. Nonostante Ginger Rogers vinca quell'anno al post suo, Joan lo ottiene l'anno successivo, quando esce Il sospetto (1941), thriller sempre di Alfred Hitchcock, questa volta con Cary Grant. Il suo Oscar rimane l'unica performance premiata sotto la direzione del regista inglese. Nello stesso anno anche la sorella era nominata come Miglior attrice, per il drammatico La porta d'oro, di Mitchell Leisen.
Grazie a questi due film la Fontaine si stabilizza su ruoli melodrammatici, specialmente in opere romantiche. Tra le sue interpretazioni ricordiamo Il fiore che colsi (1943), di Edmund Goulding, che le vale un'altra nomination; Jane Eyre nell'omonimo film del '43 con Orson Welles, diretto da Robert Stevenson; Lisa Berndle nel dramma dell'austriaco Max Opuls Lettera da una sconosciuta (1948). Nel '46 si sposa nuovamente, questa volta con William Dozier, con il quale ha la sua prima e unica figlia, Deborah Leslie Dozier (1948) - l'altra figlia, Martina, è adottiva. Anche il secondo matrimonio ha vita breve, i due divorziano nel 1951. In seguito si risposerà altre due volte. Nei '50 il suo successo continua stabile, e lei espande i suoi ruoli al teatro e alla televisione. Tra i film del periodo ricordiamo il drammatico Ivanhoe (1952), di Richard Thorpe con Robert Taylor ed Elizabeth Taylor, nominato a tre premi Oscar; L'alibi era perfetto (1956) del tedesco Fritz Lang, con Dana Andrews; e L'isola nel sole, tratto dal romanzo di Alec Waugh, con James Mason, Joan Collins ed Harry Belafonte, diretti da Robert Rossen.
Dagli anni sessanta le sue apparizioni al cinema vanno diradandosi, mentre lei si concentra sul teatro e sulla televisione. Da ricordare il fantascientifico Viaggio in fondo al mare (1961) di Irwin Allen, con Walter Pidgeon, Barbara Eden e Peter Lorre, e l'horror di Cyril Frankel Creatura del diavolo (1966), suo ultimo lavoro cinematografico.
Nel 1978 pubblica la sua autobiografia, No Bed of Roses. Nel 1982 è presidente della giuria della 32esimo Festival Internazionale del Cinema di Berlino. Ha una stella nella Hollywood Walk of Fame, al 1645 di Vine Street. Risiede a Carmel, in California.
1944 Candidatura Miglior attrice protagonista per Il fiore che non colsi
1942 Premio Miglior attrice protagonista per Il sospetto
1941 Candidatura Miglior attrice protagonista per Rebecca, la prima moglie
1941 Recitazione
1939 Recitazione
1956 Recitazione
1953 Recitazione
Mentre la Streep raccoglie una storica nomination numero 18 grazie a I segreti di Osage County, scopriamo insieme quali sono le attrici del passato e del presente più amate dall'Academy, ma anche le nuove 'regine degli Oscar'.
La diva di 'Rebecca' si è spenta nella sua casa a Carmel, in California, dove viveva da tempo.