Rowling nació el 31 de julio de 1965 en Yate, Gloucestershire, Inglaterra, hija de Peter James Rowling y Anne Rowling (cuyo apellido de soltera era Volant). Su hermana Dianne (Di) nació en su hogar el 28 de junio de 196715 cuando Rowling tenía 23 meses de edad. La familia se mudó al pueblo cercano de Winterbourne cuando Rowling tenía cuatro años. Asistió a la Escuela Primaria St Michael's, un establecimiento fundado hacía aproximadamente doscientos años por el famoso abolicionista William Wilberforce y por la activista Hannah More. Se cree que su primer director en St. Michael's, Alfred Dunn, fue la inspiración del personaje de Harry Potter Albus Dumbledore.
Cuando era niña, Rowling disfrutaba de escribir historias fantásticas, las cuales a menudo se las relataba a su hermana. «Todavía puedo recordar cuando le conté una historia en la cual ella se caía en una conejera y era alimentada con frutillas por la familia de conejos que vivía allí», recuerda Joanne. «La primera historia que escribí en mi vida (cuando tenía cinco o seis años) fue sobre un conejo llamado Rabbit. Tenía sarampión y era visitado por sus amigos, incluyendo una abeja gigante llamada Miss Bee».
A los nueve años de edad, Rowling se mudó a Tutshill, en Gloucestershire, cerca de Chepstow, Gales. Cuando era adolescente, su tía abuela le dio una vieja copia de la autobiografía de Jessica Mitford, Hons and Rebels. Mitford se convirtió en la heroína de Rowling, y Rowling subsecuentemente leyó todos sus libros.
Cursó sus estudios secundarios en la Escuela Wyedean. Rowling ha dicho sobre su adolescencia «Hermione está vagamente basada en mí. Es una caricatura de mí misma cuando tenía once años, aunque no estoy particularmente orgullosa de ello». Sean Harris, su mejor amigo en la Upper Sixth era el propietario de un Ford Anglia color turquesa, el cual sirvió de inspiración para un automóvil aparecido en uno de sus libros. «Ron Weasley no es un retrato viviente de Sean, pero la verdad se parece mucho». De sus gustos musicales de la época, ha dicho «Mi banda favorita en el mundo es The Smiths. Y cuando pasé por una etapa más punk, fue The Clash». Rowling se presentó para obtener un título en francés y Filología clásica en la Universidad de Exeter, lo cual describe como «un poco sorprendente» ya que «esperaba estar entre montones de personas iguales: que compartiesen sus pensamientos radicales». Una vez que trabó amistades en la universidad, dice que comenzó a disfrutarla. Con un año de estudios en París, Rowling se mudó a Londres para trabajar como investigadora y secretaria bilingüe para Amnistía Internacional.

En 1990, mientras viajaba en un tren demorado durante cuatro horas desde Mánchester hasta Londres, surgió en su mente, completamente formada, la idea de una escuela de hechiceros.«No sé de donde provino la idea», le dijo al Boston Globe, «Comenzó con Harry, y luego todos los personajes y situaciones afloraron en mi cabeza». Cuando llegó a su departamento en Clapham Junction, comenzó a escribir inmediatamente.
Sin embargo, en diciembre del mismo año, falleció la madre de Rowling, tras una batalla de diez años con la esclerosis múltiple.14 Rowling comentó «Estaba escribiendo Harry Potter en el momento en que mi madre murió. Jamás pude hablarle sobre Harry Potter». Rowling dijo que este fallecimiento afectó profundamente su trabajo como escritora, y que incluyó muchos más detalles acerca de la pérdida de Harry en el primer libro, porque sabía cómo se sentía.

Rowling luego se mudó a Oporto, Portugal para enseñar inglés como un idioma extranjero. Estando allí, el 16 de octubre de 1992, contrajo matrimonio con el periodista portugués Jorge Arantes. Su hija, Jessica Isabel Rowling Arantes (nombrada de esta forma por Jessica Mitford), nació el 27 de julio de 1993 en Portugal. La pareja se separó en noviembre del mismo año.
En diciembre de 1994, Rowling y su hija se mudaron para estar más cerca de su hermana a Edimburgo, Escocia.14 Durante este periodo Rowling sufrió de depresión clínica, y contempló el suicidio. Fue el sentimiento de su enfermedad el que le dio la idea de los Dementores, las criaturas sin alma que aparecen en Harry Potter.

Sin empleo y viviendo de los beneficios que le otorgaba el Estado, Rowling completó su primera novela escribiendo en varios cafés,

En 1995, Rowling finalizó su manuscrito para Harry Potter y la piedra filosofal en una vieja máquina de escribir. Ante la entusiasta respuesta de Bryony Evans, un lector que había sido encomendado a revisar los primeros tres capítulos del libro, la agencia Christopher Little Literary Agents aceptó representar a Rowling en su búsqueda de un editor. El libro fue enviado a doce editoriales, las cuales rechazaron el manuscrito. Un año más tarde, finalmente recibió la aprobación (y un adelanto de £1500) del editor Barry Cunningham para Bloomsbury, una pequeña editorial británica de Londres, Inglaterra.La decisión de publicar el libro de Rowling aparentemente se le debe a Alice Newton, la hija de ocho años de edad del presidente de Bloomsbury, quien recibió el primer capítulo para su revisión e inmediatamente pidió el segundo. Aunque si bien Bloomsbury aceptó publicar el libro, Cunningham dice que le sugirió a Rowling conseguir un trabajo, ya que creía que tenía pocas posibilidades de ganar dinero con libros para niños. Poco después, en 1997, Rowling recibió una beca de £8000 del Scottish Arts Council para permitirle continuar escribiendo. La primavera siguiente se llevó a cabo una subasta en los Estados Unidos por los derechos para publicar la novela, la cual fue ganada por Scholastic Inc., por $105.000. Rowling dijo que «casi murió» cuando se enteró de las noticias