Fontella Bass naît le 3 juillet 1940 à St. Louis (Missouri). Elle est la fille de la chanteuse gospel Martha Bass, membre du groupe Clara Ward Singers. Fontella Bass montre très tôt d'excellentes dispositions pour la musique, et en particulier le piano. Elle accompagne d'ailleurs sa mère en tournée de l'âge de neuf ans à l'adolescence, tout en commençant à chanter du rhythm 'n' blues pour son plaisir. En 1961, Fontella Bass devient professionnelle dans l'orchestre de Leon Claxton, avant d'être engagée comme pianiste par Oliver Sain pour jouer avec Little Milton.
Elle obtient vite le droit de chanter et suit Oliver Sain lorsque celui-ci se sépare de Little Milton. La réputation de Fontella Bass ne dépasse alors pas St. Louis, ville où elle se marie à la même époque avec le trompettiste de jazz Lester Bowie. Fontella Bass se décide en 1964 à partir pour Chicago (Illinois) où elle est signée par la célèbre marque Chess Records. Son premier enregistrement est un duo avec Bobby McClure qui obtient un succès immédiat. « Don't Mess Up a Good Thing » se classe numéro cinq en rhythm 'n' blues et trente-troisième en ventes pop.
La consécration arrive quelques mois plus tard avec la chanson « Rescue Me », sur laquelle figurent Maurice White à la batterie et Minnie Riperton aux choeurs. Ce bijou soul devient la première vente de Chess à dépasser le million d'exemplaires depuis Chuck Berry. «Rescue Me » est numéro un en rhythm 'n' blues, numéro quatre en pop, et numéro onze en Angleterre. Le titre devient un classique du genre qui dépasse largement la notoriété de Fontella Bass elle même. Vite fâchée avec Chess Records pour de sombres histoires de royautés et de signature de chansons, Fontella Bass part en 1969 pour Paris avec Lester Bowie.
Le couple y enregistre en 1970 l'album Art Ensemble of Chicago with Fontella Bass et la bande originale du film Les Stance à Sophie. En 1972, Fontella Bass quitte la scène musicale pour se consacrer à l'éducation de ses enfants. Elle revient tardivement en tant que choriste, et enregistre en 1995 l'album No Ways Tired. Malgré Now That I Found a Good Thing (1996), et Travellin' (2001), Fontella Bass ne sort plus de l'anonymat. Elle réussit tout de même en 1993 à faire reconnaître ses droits sur « Rescue Me » dont elle avait été spoliée jusque là. Ses meilleurs titres sont regroupés en 2006 sur la compilation Very Best of qui rappelle qu'elle fût en son temps une rivale crédible d'Aretha Franklin. Confrontée à des problèmes cardiaques depuis 2005, Fontella Bass décède à soixante-douze ans le 26 décembre 2012 à St. Louis (Missouri).