Była młodszą siostrą Olivii de Havilland. Obie realizowały marzenie matki, która przed wyjściem za mąż sama chciała występować na scenie. Trudne relacje sióstr stały się legendą Hollywood.
Po rozwodzie rodziców kształciła się w Tokio. Po powrocie do USA przyłaczyła się do grupy teatralnej w San Jose, z którą współpracowała już Olivia. Osiadła w Los Angeles i rozpoczęła karierę w branży filmowej pod nazwiskiem Joan Burfiels dla odróżnienia od siostry. Debiutowała w 1935 filmem "No More Ladies". Nie odniosła jednak sukcesu. W 1937 przybrała nowy pseudonim Joan Fontaine, zagrała w "You Can't Beat Love", "Dziesięć lat życia" i "Gunga Din". Role te zostały dużo lepiej przyjęte.
W 1940 została po raz pierwszy nominowana do Oscara za "Rebekę" w reżyserii Hitchcocka. Przegrała jednak rywalizację o statuetkę z Ginger Rogers. Rok później zdobyła nagrodę za "Podejrzenie", w którym grała u boku Cary Granta. Ponownie była nominowana w 1944 za film "Wierna nimfa".