Фрэнсис Этель Гамм родилась в семье бродячих актёров. Начала выступать ещё в детстве. Дебют состоялся в два с половиной года, когда она присоединилась к своим старшим сёстрам Мери Джейн Гамм (1915—1964) и Дороти Вирджиния Гамм (1917—1977), на рождественском спектакле на сцене кинотеатра её отца, приняв участие в исполнении хором песенки Jingle Bells.
В 1934 году сёстры, которые к тому моменту уже много лет гастролировали с водевильным шоу «Сёстры Гамм», выступили в Чикаго в Oriental Theater с Джорджем Джесселом. Именно он сподвиг группу выбрать более подходящее, после того как название «Гамм» было встречено смехом аудитории. Было выбрано «Сёстры Гарланд», а вскоре Фрэнсис сменила имя на Джуди, вдохновлённая популярной песней Хоаги Кармайкла.
Амбициозная мать упорно продвигала своих детей в кино и добилась в 1935 году, чтобы их просмотрели на студии Metro-Goldwyn-Mayer. Рассказывают, что Джуди не успели ни переодеть, ни причесать; но именно естественная непринужденность девочки и привлекла Луиса Майера. Киностудия заключила с 13-летней Гарленд долгосрочный контракт, причём без кинопроб — это был единственный случай за всю историю компании.
В 17 лет Джуди получила специальный «юношеский» «Оскар» за работу в музыкальном фильме «Волшебник страны Оз».
28 июля 1941 года в 19 лет Джуди вышла замуж за 31-летнего музыканта Дэвида Роуза. Вскоре она забеременела, однако в 1942 году по настоянию матери, мужа и работодателя — киностудии MGM, прервала беременность. В январе 1943 супруги по решению суда согласовали раздельное проживание. Официально Гарленд и Роуз развелись в 1944.
В 1945 вышла замуж за режиссёра Винсента Миннелли, через год родила дочь Лайзу, но в 1951 и этот брак распался.
В третий раз Джуди Гарленд вышла замуж в 1952 за продюсера Синди Люфта, родила дочь Лорну (1952) и сына Джоуи (1955); в 1965 снова развелась.
Была замужем ещё дважды: за Марком Хероном (1965—1966) и Микки Динсом (март-июнь 1969).
Она была найдена мертвой в ванной её последним мужем, Микки Дином, 22 июня 1969 года. Причиной смерти стала случайная передозировка барбитуратов. Гарленд исполнилось 47 лет за неделю до смерти. Она жила в арендованной квартире со своим мужем в Челси, районе Лондона.
Гарленд похоронена на кладбище Фэрнклифф в Нью-Йорке.