Née le 13 février 1969 à Prairie Ville dans le Kansas, Joyce DiDonato fait ses débuts de chanteuse lyrique sur les scènes locales et régionales en 1998.
Elle acquiert rapidement la notoriété nationale grâce à ses performances à l'Opéra de Santa Fé en 1999, où elle interprète le Cherubino des Noces de Figaro de Mozart et l'Isabella de L'Italienne à Alger de Rossini, puis à Seattle où elle s'illustre dans Le Messie de Haendel. L'année suivante, l'Opéra de Houston l'engage dans une production de Cosi fan tutte (Mozart). C'est durant la même saison que la mezzo-soprano américaine acquiert ses lettres de noblesse à la Scala de Milan dans La Cerenentola de Rossini, son compositeur fétiche. Joyce DiDonato se fait connaître du public parisien de l'Opéra de Paris en 2002 avec Le Barbier de Séville.
La carrière discographique de Joyce DiDonato débute par quelques concerts enregistrés (Le Songe d'une nuit d'été de Mendelssohn avec John Nelson, 2003), des opéras américains contemporains (Michael Daugherty, Tod Machover, Mark Adamo) et des classiques (Berlioz : Benvenuto Cellini ; Haendel : Floridante ; Rossini : La Cerenentola avec Alberto Zedda).
En 2005, la mezzo-soprano est la vedette d'un concert enregistré par la BBC au Wigmore Hall de Londres avec Julius Drake, publié sous le titre Songs by Fauré, Hahn and Head - Arias by Rossini and Haendel. Après avoir décroché un Diapason d'or pour ses enregistrements de mélodies américaines dans The Deepest Desire (oeuvres de Bernstein, Copland et Eggie), la chanteuse sort un album consacré au répertoire ibérique (¡Pasión!, 2007), toujours avec Julius Drake.
Son chant étant caractérisé par la passion et la ferveur qu'elle sait transmettre et un éventail technique très large, il est tout naturel que Joyce DiDonato s'offre un récital des airs les plus mouvementés extraits des opéras de Haendel. L'album Furore - Mad Scenes from Operas, sorti en 2008, est suivi d'un recueil consacré aux airs chantés par la muse de Rossini, La Colbran : The Muse, en 2009. Dans le même esprit paraît fin 2012 le récital Drama Queens, dédié aux grandes héroïnes tragiques de l'opéra et orchestré par Alan Curtis. En 2013 paraît la compilation Rejoyce! The Best of Joyce DiDonato.
Dans le récital suivant Stella di Napoli, diffusé en 2014, l'Américaine exhume en compagnie du chef d'orchestre Riccardo Minasi et de l'Orchestre de l'Opéra de Lyon, une dizaine d'airs méconnus du répertoire italien (Giovanni Pacini, Michele Carafa, Saverio Mercadante, Carlo Valentini...). Ce recueil lui apporte à sa sortie un nouveau Diapason d'or.
L'année suivante, elle s'associe à Antonio Pappano, pianiste pour l'occasion, le temps d'un récital donné au Wigmore Hall de Londres. Le résultat publié en 2015 sous le titre Joyce & Tony: Live at Wigmore Hall inclut des airs d'opéra signés Haydn ou Rossini, des chansons populaires italiennes de Francesco Santoliquido et différents airs de comédies musicales. En 2016, le récital In War & Peace met à l'honneur des extraits d'opéras de Haendel, Jommelli, Purcell et Monteverdi sous la direction du chef d'orchestre russe Maxim Emelyanychev, avec l'ensemble baroque Il Pomo d'Oro.
