Mae Jemison wurde am 17. Oktober 1956 in Decatur, Alabama, als Tochter von Charlie Jemison und Dorothy Green geboren. Mae Jemison und ihre Familie zogen 1959 nach Chicago. Schon als kleines Kind von 5 Jahren wusste Mae Jemison, dass sie Wissenschaftlerin werden wollte und wurde Ärztin und Astronautin.
Nach dem Abitur 1973 erhielt sie ein National Achievement-Stipendium und ging an die Stanford University. Mae Jemison schloss ihr Studium 1977 mit einem B.S. in Chemieingenieurwesen und einen B.A. in Afrika- und Afroamerikanistik. Sie ging an die Cornell University und promovierte 1981 in Medizin.
Dr. Jemison war 2 Jahre lang Allgemeinmedizinerin. Anschließend trat sie dem Peace Corps als Freiwillige bei und diente von 1983 bis 1985 in den afrikanischen Ländern Liberia und Sierra Leone. Nach ihrer Rückkehr in die USA beantragte sie die Aufnahme in das Astronauten-Trainingsprogramm der NASA.
Im Jahr 1987 wurde Dr. Jemison als erste afroamerikanische Frau in das Programm aufgenommen und ein Jahr lang zur Astronautin ausgebildet. 1992 war Dr. Jemison die erste afroamerikanische Frau im Weltraum an Bord der Raumsonde Endeavour. Sie war Missionsspezialistin und arbeitete an Experimenten zur Knochenzellforschung.
Nach ihren Erfolgen verließ sie 1993 die NASA, um eine Stelle als Dozentin am Dartmouth College anzunehmen. Dr. Jemison erhielt viele Auszeichnungen und gründete ihr eigenes Unternehmen namens Jemison Group, das sich mit Technologieforschung beschäftigt. Sie war von 1995 bis 2002 Professorin in Dartmouth und gründete außerdem ein Medizingeräteunternehmen und die Dorothy Jemison Foundation for Excellence.