Piaf werd in Parijs geboren als dochter van een kroegzangeres en een acrobaat.[1] Ze werd opgevoed door haar grootmoeder, die in Normandië een bordeel uitbaatte en uit Marokko afkomstig was. Haar debuut als zangeres maakte zij rond haar vijftiende als straatzangeres. Toen Piaf 17 jaar was, kreeg ze een dochter (Marcelle), verwekt door Louis Dupont, een Parijse koerier op wie zij verliefd geworden was. Het kind overleed op tweejarige leeftijd aan een hersenvliesontsteking.
Zij werd op twintigjarige leeftijd als zangeres ontdekt door de eigenaar van het Parijse Cirque Médrano. In 1936 trad zij voor het eerst op in dat theater. Piaf was bij publieke optredens erg nerveus. Nachtclubeigenaar Louis Leplée moedigde haar aan desondanks door te gaan en gaf haar de bijnaam La Môme Piaf (De kleine mus). Leplée werd korte tijd later vermoord. Piaf werd verdacht van medeplichtigheid, maar ze werd vrijgesproken.
De zangeres raakte bevriend met verscheidene beroemdheden, zoals de zanger Maurice Chevalier en de dichter Jacques Borgeat. In 1940 schreef Jean Cocteau voor haar het toneelspel Le Bel Indifférent.
Tijdens de Duitse bezetting in de Tweede Wereldoorlog schreef Piaf haar befaamde lied La vie en rose. Zij was toen zowel bij de Duitse bezetters als onder de Franse bevolking een geliefde zangeres. Na de oorlog trad ze overal in Europa op en breidde haar roem zich buiten Frankrijk uit. Haar tragische leven wordt weerspiegeld in haar muziek, met als specialiteit de met hartverscheurende stem voorgedragen scherpe ballade.
De bokser Marcel Cerdan was dé liefde van Piaf. Cerdan was gehuwd en had drie kinderen. Piaf was zijn maîtresse. In 1949 overleed Cerdan door een vliegtuigongeluk. Piaf kwam haar verdriet moeilijk te boven. Toch huwde zij daarna nog tweemaal. Van 1952 tot 1956 was zij getrouwd met de zanger Jacques Pills en in 1962 trouwde ze met Theophanis Lamboukas (bekend als Théo Sarapo), een 20 jaar jongere zanger en acteur. Lamboukas werd ervan verdacht enkel met Édith getrouwd te zijn om haar roem en geld. Zij eiste publiekelijk haar recht op om hem lief te hebben en zong Le droit d'aimer voor haar geliefde.
Piaf raakte in haar leven betrokken bij meerdere auto-ongevallen. Ze had daarnaast een alcohol- en morfineverslaving en moest medicatie nemen voor reumatoïde artritis.
Het Parijse Olympia is de plaats waar Édith Piaf bekendheid verwierf en waar zij een paar maanden voor haar dood een gedenkwaardig concert gaf.
Aan het eind van haar leven had ze enkele van haar grootste muzikale successen, waaronder het chanson Non, je ne regrette rien. Op 7 april 1963 nam zij voor het laatst een lied op: L'homme de Berlin. Het werd pas jaren na haar dood uitgebracht.
Overlijden
Piaf overleed op 10 oktober 1963 op 47-jarige leeftijd aan een inwendige bloeding in Plascassier (gemeente Grasse), departement Alpes-Maritimes. Haar lichaam werd per ambulance naar haar huis in Parijs overgebracht, waar het voor het publiek werd opgebaard. Jean Cocteau, haar grote vriend, werd binnen enkele uren na het horen van het nieuws over haar dood door een hartaanval getroffen en overleed ook. Naar verluidt zou hij hebben gezegd: Ik ben ongeneeslijk ziek, dat is erg; Piaf is dood, dat is erger. Ze werd begraven op de begraafplaats Père-Lachaise in Parijs. Haar begrafenis trok honderdduizenden belangstellenden en de plechtigheid bij de begraafplaats werd overspoeld door meer dan veertigduizend bewonderaars. Charles Aznavour, die de start van zijn carrière aan Piaf te danken had – ze ging met hem op reis in Frankrijk en de Verenigde Staten – herinnerde eraan dat de begrafenis van Piaf het enige moment na de Tweede Wereldoorlog was waarop het verkeer in Parijs stil lag.
Vandaag de dag wordt zij herinnerd en gerespecteerd als een van de grootste zangeressen die Frankrijk ooit heeft gehad. Haar leven had echter verschillende kanten: haar beroemdheid contrasteerde scherp met haar droevige persoonlijke leven.
Aan Piaf is in Frankrijk een museum gewijd: Musée Édith Piaf aan 5, rue Crespin du Gast, 75011, Parijs.
Volgens de legende op de stoep voor rue de Belleville nr. 72. Volgens haar geboortebewijs was dit echter in Hôpital Tenon, een ziekenhuis in het 20e arrondissement.