Segundo o «The Hollywood Reporter», que cita a assistente de Fontaine, Susan Pfeiffer, a atriz morreu de causas naturais na sua casa em Carmel, na Califórnia.

Joan Fontaine, cujos pais eram britânicos, nasceu no Japão e em 1919 mudou-se para a California, onde fez uma carreira de sucesso no cinema, à semelhança da irmã mais velha Olivia de Havilland, que também se tornaria uma enorme estrela de Hollywood, e com quem, até hoje, manteve uma relação distante.

A sua estreia no cinema deu-se em 1935, com «No More Ladies» e foi surgindo em papéis de dimensão e relevância variada até atingir a fama no papel principal do filme que marcou a estreia de Alfred Hitchcock nos EUA, «Rebecca», pelo qual ganhou a primeira nomeação ao Óscar e em que interpretava a mulher de Laurence Olivier, viúvo da misteriosa Rebecca do título.

A estatueta dourada chegou logo no ano seguinte, por outro filme de Hitchcock, «Suspeita», tendo sido a única atriz distinguida com uma Óscar por um papel num filme de Hitchcock. Continuaria a ter papéis de relevo nos anos 40, em fitas como «De Amor Também se Morre» (1943) (pelo qual recebeu a terceira nomeação à estatueta dourada), «A Paixão de Jane Eyre» (1944), «Carta de uma Desconhecida» (1948) e «A Valsa do Imperador» (1948).

A partir da década de 50, Fontaine virou-se mais para a televisão e teatro, tendo participado em várias produções da Broadway.

Foi casada quatro vezes, tendo-se divorciado do último marido, Alfred Wright, em 1969, e deixou uma filha, Deborah. Em 1952, adotou uma menina peruana, Martita, que fugiu de casa em 1963. A sua relação com a sua irmã, Olivia de Havilland, hoje com 97 anos, sempre foi distante, mas elas são hoje as únicas duas irmãs a terem ganho o Óscar de Melhor Atriz na história - de Havilland ganhou por «Lágrimas de Mãe» (1946) e «A Herdeira» (1949).