Джуди Дэвис родилась в католическом семействе в Перте. Образование она получила в монастыре Лорето и Национальном институте драматического искусства, который окончила в 1977 году. Впервые Дэвис привлекла к себе внимание после исполнения роли Сибил Мелвин в австралийском фильме «Моя блестящая карьера» в 1979 году, за которую она удостоилась сразу двух премий «BAFTA» в номинациях лучшая женская роль и лучший новичок. Заметной также стала её роль молодой Голды Меир в телефильме «Женщина по имени Голда» с Ингрид Бергман в главной роли.
В 1984 году Дэвис исполнила роль Аделы Куэстед в британской драме «Поездка в Индию», за которую была номинирована на «Оскар». В 1987 году актриса была удостоена двух премий Австралийского института кинематографии за роль в фильмах «Кенгуру» и «Прилив». Вторую номинацию на премию Американской киноакадемии Дэвис получила в 1992 году за роль в фильме Вуди Аллена «Мужья и жены». В дальнейшем у актрисы также были успешные роли в фильмах «Новое время» (1994), «Дети революции» (1996), «Кровь и вино» (1996), «Абсолютная власть» (1997), «Разбирая Гарри» (1998) «Знаменитость» (1998), «Против течения» (2003) и «Развод по-американски» (2006).
Многие из последних её ролей были на телевидении, за которые Дэвис удостоилась трёх премий «Эмми». Её театральная карьера не такая насыщенная как экранная, и в основном ограничивается работами в Австралии.
В 2003 году актриса выступала в акциях протеста против решения премьер-министра Джона Говарда ввести войска в Ирак.
С 1984 года Джуди Дэвис замужем за актёром Колином Фрилзом, от которого родила двоих детей. В настоящее время она проживает с семьёй в Сиднее.