Mae Jemison nasceu em 17 de outubro de 1956 em Decatur, Alabama, filha de Charlie Jemison e Dorothy Green. Mae Jemison e sua família se mudaram para Chicago em 1959. Mesmo quando era uma criança de 5 anos, Mae Jemison sabia que queria ser cientista e se tornou médica e astronauta.
Depois de terminar o ensino médio em 1973, ela recebeu uma bolsa de estudos do National Achievement e foi para a Universidade de Stanford. Mae Jemison se formou em 1977 com um B.S. em engenharia química e um B.A. em Estudos Africanos e Afro-Americanos. Ela foi para a Cornell University e em 1981 recebeu seu doutorado em medicina.
Dr. Jemison foi clínico geral por 2 anos. Ela então se juntou ao Corpo da Paz como voluntária e serviu de 1983 a 1985 nos países africanos da Libéria e Serra Leoa. Ao retornar aos Estados Unidos, ela se inscreveu no programa de treinamento de astronautas da NASA.
Em 1987, a Dra. Jemison foi admitida, tornando-se a primeira mulher afro-americana a ser aceita no programa e treinada por 1 ano para se tornar astronauta. Em 1992, a Dra. Jemison se tornou a primeira mulher afro-americana no espaço a bordo da espaçonave Endeavour. Ela era uma especialista em missões e trabalhava em experimentos de pesquisa com células ósseas.
Depois de suas realizações, ela deixou a NASA em 1993 para assumir uma posição de bolsa de estudos no Dartmouth College. A Dra. Jemison recebeu muitos prêmios e estabeleceu sua própria empresa, chamada Jemison Group, que está envolvida em pesquisa de tecnologia. Ela foi professora em Dartmouth de 1995 a 2002 e também estabeleceu uma empresa de dispositivos médicos e a Dorothy Jemison Foundation for Excellence.