Emma Párizsban született, öt évet éltek ott, majd visszaköltöztek Angliába, ahol jelenleg is élnek. Emmát az apai nagyanyjáról nevezték el, akit szintén Emma Charlotte Duerre Watsonnak hívtak.
Jelenleg Oxfordban él édesanyjával, és öccsével Alexel. Szülei hamar elválta, azóta ésanyával és öccsével él együtt. Jacqueline és Chris mindketten ügyvédek.
 

Emma első iskolája az oxfordi Dragon School volt. Erről az iskoláról az a hír járja, hogy az egyik legjobb brit kolesz, ahol nemcsak a fejtágításra helyezik a hangsúlyt, hanem a sport és a kötelező órákon kívül a szabadon választott foglalkozások is ugyanolyan fontosak. Emma ezután a Headington iskolában tanult, ahol 2006-ba sikeres érettségit tett. A iskola nem koedukált, de minden, csak nem vaskalapos intézmény. Az iskolai feladatokon túl az egyéniséget, a személyiségfejlődést, a lényegrelátást, az újdonságok iránti fogékonyságot tartják a legfontosabbnak. A tanterők szerint, nincs tipikusan Headnigtonos lány, hiszen mindenkiből a legjobbat akarják kihozni. Emellett az ifjú hölgyek, olyan tulajdonságokat sajátítanak el, mint az előzékenység, a mások iránti türelem, a felelősségérzet, a részvét és a közösségi érzés. 2006-ban tette le a GCSE vizsgát (a magyar érettségi angol megfelelője), melyen kitűnően szerepelt, nem hazuttolva ezzel meg filmbeli karakterét, Hermionet. Nyolc tárgyból kapott A* (5*) és kettőből A (5) érdemjegyet. Most a két éves egyetemi előkészítőjét végzi, és tervei szerint filozófiát fog tanulni a Cambridge-i Egyetemen.
Az osztályfonöke benevezte őt és néhány barátját a válogatásra, és így sok más lánnyal együtt versenyeztek a Harry Potter és a Bölcsek Köve című filmben alakítandó Hermione Granger szerepéért.

Emma először buliból ment a válogatásra, de ahogy egyre több és több meghallgatásra ment, a helyzet is egyre komolyabbá vált. Emma szó szerint több ezer színésznővel találta magát szembe, és a többség sokkal, több tapasztalattal rendelkezett nála. Később már nagyon akarta a szerepet.