Amelia  nasce nella casa dei nonni ad Atchinson, nel Kansas, dove la madre Amy preferisce partorire, mentre il padre, Edwin, fa pratica legale a Kansas City. Dopo due anni e mezzo nasce la sorella, Muriel. Nel 1905 i genitori di Amelia si trasferiscono a Des Moines, Iowa, lasciando le figlie con i nonni. Solo nel 1908 queste raggiungeranno i loro genitori. Nel 1914, Amelia decide di frequentare i corsi per infermiera, che la porteranno a prestare servizio in un ospedale militare in Canada, durante tutta la durata della Prima guerra mondiale. Nel 1920, all'età di 23 anni, va insieme al padre ad un raduno aeronautico  a Long Beach in California e, pagando un dollaro, per la prima volta sale a bordo di un biplano, per un giro turistico di dieci minuti sopra Los Angeles. È in quell'occasione che decide di imparare a volare. Comincia a frequentare le lezioni di volo, con l'aiuto della madre, acquista il suo primo biplano, con il quale stabilirà il primo dei suoi record femminili, salendo ad un'altitudine di 14.000 piedi. Nell'aprile del 1928 il capitano Hilton H. Railey, le propone di essere la prima donna ad attraversare l'Atlantico e il 17 giugno, dopo diversi rinvii per le brutte condizioni del tempo, a bordo di un Fokker F7, chiamato Friendship (amicizia), decollano con Amelia Earhart, il pilota Stultz e il co-pilota e meccanico Gordon. Sebbene sia relegata a ben poche funzioni, quando il team arriva in Galles, 21 ore dopo, gli onori sono quasi tutti per lei. L'8 aprile 1931, pilotando un autogiro Pitcairn PCA-2, stabilì il record mondiale di altitudine di 18.415 piedi (5.613 metri). All'inizio del 1932 nessun altro pilota, a parte Lindbergh, ha compiuto la trasvolata in solitaria; ci riesce Lady Lindy, come viene soprannominata, impiegando quattordici ore e cinquantasei minuti per volare da Terranova a Londonderry nell'Irlanda del Nord. Il 24 agosto 1932 è la prima donna a volare attraverso gli Stati Uniti senza scalo partendo da Los Angeles (California) e arrivando a Newark (New Jersey). Sempre determinata e con l'intento di arrivare dove altri hanno fallito diventa la prima persona ad attraversare il Pacifico da Oakland in California ad Honolulu nelle Hawaii. Nel 1937, quando ha quasi 40 anni, sente di essere pronta per la sfida finale: vuole essere la prima donna a fare il giro del mondo in aereo. Il 1º giugno dello stesso anno, insieme con il navigatore Frederick J. Noonan, parte da Miami e comincia la trasvolata di ben 29.000 miglia che la porterà a San Juan in Porto Rico e poi, seguendo la costa nord-orientale del Sud America, verso l'Africa e quindi in India. Il 29 giugno quando arrivano a Lae in Nuova Guinea, hanno fatto 22.000 miglia e ne mancano solo 7.000 ormai per arrivare alla conclusione del viaggio. Tutto quello che è superfluo nell'aereo viene rimosso per far posto a più carburante che possa consentire approssimativamente 280 miglia extra. Le mappe che Noonan ha a disposizione non si sono rivelate molto accurate, ma ormai sono in prossimità dell'isola di Howland, dove è dislocata la guardia costiera con la quale sono in contatto radio. All'alba del 2 luglio Amelia Earhart chiama insistentemente alla radio: "Dobbiamo essere sopra di voi ma non riusciamo a vedervi. Il carburante sta finendo..." A nulla valgono i tentativi compiuti dalla guardia costiera per farsi notare. Probabilmente l'aeroplano si perde e precipita ad una distanza calcolabile fra 35 e 100 miglia dall'isola di Howland. La notizia fa presto il giro del mondo, il Presidente Roosevelt autorizza le ricerche con l'impiego di nove navi e 66 aerei per un costo stimato di circa quattro milioni di dollari.Le ricerche vengono interrotte il 18 luglio dopo aver cercato su una superficie di 250.000 miglia quadrate di oceano. Nell'isola Nikumaroro (Kiribati) sarebbe stata ritrovata la suola di una scarpa numero trentanove o quaranta dello stesso modello di quelle indossate da Amelia. In più, analizzando una foto della trasvolatrice che scende dall'ala dell'aereo si sarebbe risaliti al suo numero di scarpe, che è per l'appunto trentanove. L'isola sarebbe stata perlustrata in modo superficiale e dall'aria. Secondo il documentario della National Geographic "Where's Amelia Earhart?" (2008), Amelia sarebbe stata prigioniera dei giapponesi con l'accusa di essere una spia e sarebbe morta giustiziata o per la dissenteria. Nel dicembre 2010, in uno scavo sull'isola di Nikumaroro, alcuni ricercatori hanno ritrovato dei resti ossei e li hanno attribuiti all'aviatrice. Questi frammenti dimostrerebbero in teoria che la donna sarebbe morta sull'isola dopo essere precipitata. Nella stessa area sono stati ritrovati vecchi trucchi, bottiglie di vetro e dei gusci aperti con un coltello.