Элис Джин Лапперт родилась в Нью-Йорке 5 мая 1915 года в семье полицейского Чарли Лаппера и его жены Элис. Её карьера началась в качестве исполнительницы в хоре в водевилях. Она также пробовала попасть в шоу «Безумства Зигфелда», но не была взята из-за юного возраста.
В 1931 году Элис Фэй дебютировала на Бродвее в постановке «Скандалы», сменив при этом фамилию Лапперт на Фэй. После этого она в течение двух лет работала на радио в передаче «Час Фляйшманна», где познакомилась со своим будущем мужем Филом Харрисом, за которого вышла замуж в 1940 году. До этого она уже раз была замужем — за актёром и певцом Тони Мартином (1937—1940).
Её дебют в кино состоялся в 1934 году, после того как актриса Лилиан Харви отказалась от главной роли в экранизации пьесы «Скандалы». В фильме она исполнила роль Моны Вэйл, которая принесла ей большую популярность и уже вскоре известный продюсер студии «Fox» Дэррил Ф. Занук стал её протеже. Затем последовали новые успешные роли в кино, где Фэй выступала не только как актриса, но и как певица. Одними из самых известных последующих фильмов с участием Элис Фэй стали «В старом Чикаго» (1937), «Рэгтайм Бэнд Александра» (1938) и «Та ночь в Рио» (1941). Её карьера продолжала успешно развиваться до 1944 года, когда на экраны вышел фильм «Падший ангел». У Фэй предполагалась там довольно крупная роль, но в итоге Дэррил Ф. Занук урезал эпизоды с ней и большую часть экранного времени уделил начинающей актриса Линде Дарнелл. Это очень не понравилось Элис Фэй и в том же году она покинула студию «Fox». В дальнейшем Элис вернулась на радио, где вместе с мужем Филом Харисом стала ведущей музыкальной передачи.
После 1945 года Фэй не снималась в кино в течение 17 лет, появившись только на экране в 1962 году в небольшой роли в фильме «Государственная ярмарка». В 1974 году Элис появилась на Бродвее в мюзикле «Хорошие новости». Она также была представительницей фармацевтической компании «Pfizer», рекламируя достоинства активной жизни в зрелом возрасте. Её брак с Харрисом продлился до его смерти в 1995 году, а она сама умерла спустя три года после этого 9 мая 1998 года от рака желудка в возрасте 83 лет.
За вклад в киноиндустрию Элис Фэй удостоена звезды на Голливудской аллее славы по Голливуд-бульвар 6922.