Mej Džemison rođena je 1956. godine u petočlanoj porodici u Dekejturu, u američkoj državi Alabami. Otac koji se bavio popravkom krovova, i majka učiteljica, želeli su da im deca steknu bolje uslove za obrazovanje pa su se preselili u Čikago kada je mej imala tri godine.
Bila je fascinirana misijom „Apolo“ i gledajući „Zvezdane staze“, uvidela je da ljudi različitih rasa mogu da obavljaju važne zajedničke poslove. Nakon srednje škole nameravala je da se bavi biomedicinskim inženjerstvom, a kada je kao odličan učenik dobila nacionalnu stipendiju, upisala je hemijsko inženjerstvo na Stanfordskom univerzitetu.
Jedno vreme studirala je na Kubi i u Keniji, a volontirala je na Tajlandu u kambodžanskom izbegličkom logoru. Doktorirala je 1981. godine i zaposlila se u Los Anđelesu, a zatim je radila u mirovnoj korporaciji medicinskog osoblja u Sijera Leoneu i Liberiji.
Želeći da ostvari svoje mladalačke snove, nakon povrtaka u Ameriku, aplicirala je za članstvo u agenciji NASA i od 2.000 prijavljenih kandidata izabrana je među njih petnaest. Obavljala je poslove pripreme za lansiranje u svemirskom centru „Kenedi“ na Floridi i druge aktivnosti vezane za naučnu podršku u agenciji. U svemir je otputovala 1992. godine kao prva žena Afroamerikanka kojoj je to pošlo za rukom. Sa posadom na drugom letu orbitera „Endevor“ u svemiru je bila osam dana.
Nakon godinu dana napustila je agenciju NASA i osnovala svoju firmu koja se bavi energetskim razvojem i satelitskim komunikacijama sa ciljem unapređenja zdravstvene zaštite u Zapadnoj Africi. Radila je i kao profesor na koledžu Dortmund, a u cilju popularizacije nauke, osnovala je međunarodni srednjoškolski kamp.
Mej Džemison je dobila mnogobrojna priznanja za svoj rad. Osim ostalog, dobitnica je „Essence“ nagrade 1988. godine, dodeljeni su joj počasni doktorati nauka na Linkoln koledžu u Pensilvaniji i na „Winston Salem koledžu“ u Severnoj Karolini…