Su familia emigró a los Estados Unidos en 1832 y se estableció cerca de Cincinnati, Ohio, en 1837.
Inspirada por el ejemplo de su hermana mayor, Elizabeth, estudió medicina y se graduó en 1854.
Las hermanas Blackwell y Marie Zakrzewska fundaron el hospital New York Infirmary for Indigent Women and Children en 1857.
Durante los siguientes cuarenta años supervisó los departamentos de cirugía, enfermería y contabilidad.
Emily era profesora de obstetricia y, en 1869, cuando Elizabeth se trasladó a Londres para ayudar a formar la London School of Medicine for Women, se convirtió en decana de la institución.