Es psicóloga, enfocada en el trabajo de laboratorio, estadística e investigación durante su etapa de estudio en la Universidad Tulane. Posteriormente aumentó sus estudios gracias a un Certificado de Aptitud Pedagógica obtenido en la Universidad de Maryland. Gracias a estos estudios, N. K. Jemisin trabajó durante muchos años como orientadora profesional hasta el año 2016, donde una campaña de financiación de la plataforma de internet Patreon le permitió dedicarse de lleno a la escritura gracias al dinero aportado por sus propios lectores, a los que ha conseguido enamorar con su estilo. De forma personal, la escritora se ha considerado una gran amante de los videojuegos y el anime, y de hecho organizó siendo joven una convención anime llamada Shoujocon. Sobre los videojuegos, también ha escrito una novelización de la saga Mass Effect en el año 2017.
N. K. Jemisin escribe desde el año 2004, con relatos de ficción especulativa, que pronto alcanzaron mucho prestigio. Tanto, que su relato llamado Non-Zero Probabilities fue publicado por la revista Clarkesworld en el año 2009 y ya se propuso como finalista para los premios Nébula y los premios Hugo. En 2010 escribe su primera novela, titulada Los cien mil reinos, obteniendo múltiples premios y nominaciones y un éxito entre el público del género de fantasía. Tal fue su éxito que la escritora realizó posteriormente dos entregas más que continuaban esta historia: Los reinos rotos (2010) y The Kingdom of Gods (2011).
Después se embarcó en la escritura de una nueva saga, llamada The Dreamblood. Esta saga la forman los libros The Killing Moon (2012) y The Shadowed Sun (2012). Es en el año 2015 cuando comienza a escribir la trilogía con la que más éxitos ha conseguido hasta la fecha: La Tierra Fragmentada, que la forman los libros La quinta estación (2015), El portal de los obeliscos (2016) y El cielo de piedra (2017), los tres consiguiendo el premio Hugo a la mejor novela del año.