Танцовщица родилась в Сент-Луисе, штат Миссури. При рождении получила имя Фрида Джозефин Макдональд. Ее мама, Кэрри Макдональд, работала прачкой, а папа, Эдди Карсон, был музыкантом (барабанщиком). Отец покинул семью вскоре после ее рождения. Жозефина начала активно помогать матери, выполняя домашнюю работу, когда ей было восемь лет. Позже ее работодатели начали злоупотреблять ее услугами и в целом плохо к ней относились. После непродолжительного времени, которое девочка провела в школе, она оказалась на улице, жила в трущобах Сент-Луиса и часто ела из мусорных баков.
В 15 лет она получила работу в водевиле в своем родном городе. Вскоре девушка переселилась в Нью-Йорк, где выступала в клубе. В 1921 году Жозефина участвовала в бродвейской комедии «Shuffle Along». В 1925 танцовщица отправилась в Париж, чтобы принимать участие в шоу «La Revue Negre», которое открылось в театре на Елисейских полях. Уже через год, после выступления в музыкальном зале «Folies Bergere», стала одним из самых популярных и высокооплачиваемых танцоров. Ее высоко оценил литературный деятель Эрнест Хемингуэй. В США Жозефина не получила такого же успеха и похвалы, как в Европе. Это было вызвано тем, что американская аудитория не желала принимать женщину, которая была афроамериканкой. В 1939 году, когда Германия и Франция были в состоянии войны, Бейкер была назначена почетным корреспондентом французской военной организации. Она поддержала французское Сопротивление во время Второй мировой войны, собрав информацию о немецких войсках. Жозефина также выступала в Северной Африке в 1941 году, а затем ездила по Испании, фиксируя записи и собирая военную информацию.
В 1918 году, когда ей было 13 лет, танцовщица впервые вышла замуж. Ее мужа звали Вилли Уэллс. Брак длился недолго, пара развелась через короткий промежуток времени. В 1921 году она вышла замуж за Вилли Бейкера. Эта пара, в конце концов, тоже развелась, но, не смотря на это, Жозефина сохранила фамилию мужа, поскольку получила признание именно с этим именем. В 1937 году она связала свою жизнь с гражданином Франции Жаном Лионом. Благодаря этому браку ей было предоставлено французское гражданство. Пара развелась. В 1947 году мужем Жозефины Бейкер стал французский композитор Жо Буйон. Именно во время этого брака она усыновила 12 детей со всего мира. В конце концов, Бейкер развелась с композитором. После развода у нее были романтические связи с человеком по имени Роберт Брэйди. Танцовщица умерла в возрасте 68 лет. Долгое время она находилась в коме, из-за кровоизлияния в мозг.